JP7802802B2 - Systems and methods for risk-based insulin delivery transformation - Google Patents
Systems and methods for risk-based insulin delivery transformationInfo
- Publication number
- JP7802802B2 JP7802802B2 JP2023539889A JP2023539889A JP7802802B2 JP 7802802 B2 JP7802802 B2 JP 7802802B2 JP 2023539889 A JP2023539889 A JP 2023539889A JP 2023539889 A JP2023539889 A JP 2023539889A JP 7802802 B2 JP7802802 B2 JP 7802802B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulin
- risk
- data
- rate
- insulin delivery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/10—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4836—Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
- A61B5/4839—Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods combined with drug delivery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
- A61M5/172—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic
- A61M5/1723—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic using feedback of body parameters, e.g. blood-sugar, pressure
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/04—Architecture, e.g. interconnection topology
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/04—Architecture, e.g. interconnection topology
- G06N3/045—Combinations of networks
- G06N3/0455—Auto-encoder networks; Encoder-decoder networks
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/10—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients
- G16H20/17—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients delivered via infusion or injection
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/50—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
- H04N21/435—Processing of additional data, e.g. decrypting of additional data, reconstructing software from modules extracted from the transport stream
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
- H04N21/44—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2230/00—Measuring parameters of the user
- A61M2230/20—Blood composition characteristics
- A61M2230/201—Glucose concentration
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Surgery (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Diabetes (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physiology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2021年2月3日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR RISK BASED INSULIN DELIVERY CONVERSION」と題する米国仮特許出願第63/145,224号に対する優先権の利益を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
This application claims the benefit of priority to U.S. Provisional Patent Application No. 63/145,224, entitled "SYSTEMS AND METHODS FOR RISK-BASED INSULIN DELIVERY CONVERSION," filed February 3, 2021, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
持続グルコースモニタリングシステム(continuous glucose monitoring、CGM)及び接続されたデバイスの採用が増すにつれて、グルコース時系列データの利用可能性及び信頼性が、近年、増加している。しかしながら、信頼性の高いグルコースデータが利用可能であるにもかかわらず、インスリン及び食事データの正確な追跡、並びに食事時間のインスリンのボーラスの最適化された、効果的なタイミングは、糖尿病を有する多くの人々にとって引き続き問題となっており、不十分なグルコース制御をもたらす。 The availability and reliability of glucose time-series data has increased in recent years with the growing adoption of continuous glucose monitoring (CGM) systems and connected devices. However, despite the availability of reliable glucose data, accurate tracking of insulin and meal data, as well as optimized and effective timing of mealtime insulin boluses, continues to be a problem for many people with diabetes, resulting in poor glucose control.
従来の糖尿病管理アルゴリズムは時間をかけて反復的に開発されており、そこに含まれる多数のモジュールは、ユーザに関する様々な考慮事項及び相互作用に柔軟性をもたらそうとして、機能が重複又は競合さえしている場合がある。 Traditional diabetes management algorithms are developed iteratively over time and contain numerous modules that may have overlapping or even conflicting functionality in an attempt to provide flexibility for various user considerations and interactions.
本開示の様々な態様及び実施形態が提示されることは、これら及び他の考慮事項に関するものである。 It is with respect to these and other considerations that the various aspects and embodiments of the present disclosure are presented.
インスリン送達の速度が高血糖リスク又は低血糖リスクのレベルによって決まる自動ボーラス決定を使用して、安全かつ信頼性の高い範囲制御(control to range)を提供するように受信データを調整することによって、高血糖及び低血糖を管理するためのシステム及び方法が提供される。加えて、いくつかの実施態様は、インスリン送達を血糖リスクに基づく速度に変換することに向けられている。 Systems and methods are provided for managing hyperglycemia and hypoglycemia by adjusting received data to provide safe and reliable control to range using automatic bolus determination, where the rate of insulin delivery is determined by the level of hyperglycemic or hypoglycemic risk. Additionally, some embodiments are directed to converting insulin delivery to a rate based on glycemic risk.
一実施態様では、リスクベースのインスリン送達速度変換器は、インスリンデータ及びグルコースデータを受信するように構成され、かつ、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別するように構成されている、モデル一致評価部を含む、比較部と、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化するように構成されている血糖リスク評価部と、
比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節するように構成されている、インスリン送達監視部と、を備える。
In one embodiment, the risk-based insulin delivery rate converter includes a comparator configured to receive insulin data and glucose data and to identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin; and a glycemic risk assessor configured to quantify a risk of at least one of current or future hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data.
and an insulin delivery monitor configured to adjust the insulin delivery rate based on data from the comparator and glycemic risk assessor.
一実施態様において、リスクベースのインスリン送達速度変換方法は、比較部においてインスリンデータ及びグルコースデータを受信することと、比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別することと、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化することと、インスリン送達監視部を使用して、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節することと、を含む。 In one embodiment, a risk-based insulin delivery rate conversion method includes receiving insulin data and glucose data at a comparison unit; identifying discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin using a model agreement assessment unit of the comparison unit; quantifying a risk of at least one of current or future hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment unit; and adjusting an insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit using an insulin delivery monitoring unit.
一実施態様では、システムは、少なくとも1つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体であって、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとシステムに、比較部でインスリンデータ及びグルコースデータを受信させ、比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別させ、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化させ、インスリン送達監視部を使用して、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体と、を備える。 In one embodiment, the system comprises at least one processor and a non-transitory computer-readable medium containing instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to receive insulin data and glucose data at a comparison unit, identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by using a model agreement assessment unit of the comparison unit to quantify the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin, quantify a current or future risk of at least one of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment unit, and adjust an insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit using an insulin delivery monitor.
一実施態様では、リスクベースのインスリン送達速度変換器は、インスリンデータ及びグルコースデータを受信するように構成され、かつ、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別するように構成されている、モデル一致評価部を含む、比較部と、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化するように構成されている血糖リスク評価部と、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節するように構成されているインスリン送達監視部と、基準インスリン速度(reference insulin rate、RIR)を決定するように構成されている基準インスリン速度更新部であって、RIRは平衡を達成すると考えられるインスリンの内部基準である、基準インスリン速度更新部と、を備える。 In one embodiment, the risk-based insulin delivery rate converter comprises a comparison unit configured to receive insulin data and glucose data and including a model agreement evaluator configured to identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin; a glycemic risk assessment unit configured to quantify a risk of at least one of current or future hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data; an insulin delivery monitor configured to adjust the insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit; and a reference insulin rate updater configured to determine a reference insulin rate (RIR), where the RIR is an internal reference for insulin that is considered to achieve equilibrium.
一実施態様において、リスクベースのインスリン送達速度変換方法は、比較部においてインスリンデータ及びグルコースデータを受信することと、比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別することと、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化することと、インスリン送達監視部を使用して、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節することと、基準インスリン速度(RIR)更新部を使用してRIRを決定することであって、RIRは平衡を達成すると考えられるインスリンの内部基準である、決定することと、を含む。 In one embodiment, a risk-based insulin delivery rate conversion method includes receiving insulin data and glucose data at a comparison unit; identifying discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin using a model agreement assessment unit of the comparison unit; quantifying a risk of at least one of current or future hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment unit; adjusting the insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit using an insulin delivery monitoring unit; and determining a reference insulin rate (RIR) update unit, where the RIR is an internal reference for insulin that is believed to achieve equilibrium.
一実施態様では、システムは、少なくとも1つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体であって、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとシステムに、比較部でインスリンデータ及びグルコースデータを受信させ、比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別させ、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化させ、インスリン送達監視部を使用して、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節させ、基準インスリン速度(RIR)更新部を使用してRIRを決定させ、RIRは平衡を達成すると考えられるインスリンの内部基準である、命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体と、を備える。 In one embodiment, the system comprises at least one processor and a non-transitory computer-readable medium containing instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to receive insulin data and glucose data at a comparison unit; identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin using a model agreement assessment unit of the comparison unit; quantify a current or future risk of at least one of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment unit; adjust an insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit using an insulin delivery monitoring unit; and determine an RIR using a reference insulin rate (RIR) update unit, the RIR being an internal reference for insulin that is believed to achieve equilibrium.
一実施態様では、方法は、比較部において複数の入力を受信することと、入力から導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別することと、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のリスクを定量化することと、インスリン送達監視部を使用して、比較部からの及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節することと、を含む。 In one embodiment, the method includes receiving a plurality of inputs at a comparison component; identifying discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the inputs; quantifying a current or future risk of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment component; and adjusting an insulin delivery rate based on data from the comparison component and from the glycemic risk assessment component using an insulin delivery monitoring component.
一実施態様では、システムは、複数の入力を受信し、入力から導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別するように構成されている比較部と、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のリスクを定量化するように構成されている血糖リスク評価部と、比較部からの及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節するように構成されているインスリン送達監視部と、を備える。 In one embodiment, the system includes a comparison unit configured to receive a plurality of inputs and identify deviations between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the inputs; a glycemic risk assessment unit configured to quantify a current or future risk of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data; and an insulin delivery monitor configured to adjust an insulin delivery rate based on data from the comparison unit and from the glycemic risk assessment unit.
一実施態様では、システムは、少なくとも1つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体であって、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとシステムに、比較部で複数の入力を受信させ、入力から導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別させ、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のリスクを定量化させ、インスリン送達監視部を使用して、比較部からの及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体と、を備える。 In one embodiment, the system comprises at least one processor and a non-transitory computer-readable medium containing instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to receive a plurality of inputs at a comparison component, identify deviations between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the inputs, quantify current or future risk of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment component, and adjust an insulin delivery rate based on data from the comparison component and from the glycemic risk assessment component using an insulin delivery monitor.
本概要は、以下の発明を実施するための形態で更に記載される概念の選択を簡略化された形態で紹介している。したがって、この概要は、特許請求される主題の重要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求される主題の範囲を限定するように使用されることも意図していない。 This Summary introduces in a simplified form a selection of concepts that are further described below in the Detailed Description. As such, this Summary is not intended to identify key features or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used to limit the scope of the claimed subject matter.
前述の概要、並びに例示的な実施形態についての以下の発明を実施するための形態は、添付の図面と併せて読むとより良く理解される。実施形態を例示する目的で、実施形態の例示的な構成が図面に示されている。しかしながら、実施形態は、開示された特定の方法及び手段に限定されない。図面は以下の通りである。 The foregoing summary, as well as the following detailed description of exemplary embodiments, will be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. For the purpose of illustrating the embodiments, there are shown in the drawings exemplary configurations of the embodiments. However, the embodiments are not limited to the specific methods and instrumentalities disclosed. The drawings are as follows:
特許請求される主題は、図面を参照して説明され、同様の参照番号は、全体を通して同様の要素を指すように使用される。以下の説明では、説明の目的で、特許請求される主題の十分な理解を提供するために、多数の特定の詳細が記載される。しかしながら、特許請求される主題は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることが明らかであり得る。他の例では、特許請求される主題の説明を容易にするために、構造及びデバイスがブロック図の形態で示される。 The claimed subject matter is described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the claimed subject matter. It may be evident, however, that the claimed subject matter may be practiced without these specific details. In other instances, structures and devices are shown in block diagram form to facilitate description of the claimed subject matter.
図1は、本発明の一実施形態の高レベル機能ブロック図100である。プロセッサ130は、インスリンデバイス110及びグルコースモニタ120と通信する。インスリンデバイス110及びグルコースモニタ120は、患者140と通信して、それぞれ、患者140にインスリンを送達し、患者140のグルコースレベルを監視する。プロセッサ130は、本明細書で更に説明される計算並びに他の動作及び機能を実行するように構成される。インスリンデバイス110及びグルコースモニタ120は、別個のデバイスとして、又は単一のデバイスとして、単一のデバイス内で、又は複数のデバイスにわたって実施され得る。プロセッサ130は、インスリンデバイス110、グルコースモニタ120において、若しくはスタンドアロンデバイスとして、(又はインスリンデバイス110、グルコースモニタ120、若しくはスタンドアロンデバイスのうちの2つ以上の任意の組み合わせにおいて)、ローカルに実施され得る。プロセッサ130又は示されているシステムの一部分は、サーバ又はクラウドベースのシステム内など、遠隔に位置することができる。 FIG. 1 is a high-level functional block diagram 100 of one embodiment of the present invention. A processor 130 communicates with an insulin device 110 and a glucose monitor 120. The insulin device 110 and the glucose monitor 120 communicate with a patient 140 to deliver insulin to the patient 140 and monitor the patient's 140 glucose level, respectively. The processor 130 is configured to perform calculations and other operations and functions described further herein. The insulin device 110 and the glucose monitor 120 may be implemented as separate devices, as a single device, within a single device, or across multiple devices. The processor 130 may be implemented locally in the insulin device 110, the glucose monitor 120, or as a standalone device (or in any combination of two or more of the insulin device 110, the glucose monitor 120, or a standalone device). The processor 130, or portions of the illustrated system, may be located remotely, such as in a server or cloud-based system.
インスリンデバイス110などのインスリンデバイスの例は、インスリンシリンジ、外部ポンプ、及び患者に、典型的には、皮下組織内にインスリンを送達するパッチポンプを含む。インスリンデバイス110はまた、インスリン吸入器、インスリンジェット注射器、静脈内注入ポンプ、及び埋め込み型インスリンポンプなどの異なる手段によってインスリンを送達するデバイスを含む。いくつかの実施形態では、患者は2つ以上のインスリン送達デバイスを組み合わせて使用し、例えば、長時間作用型インスリンをシリンジで注射し、食事前に吸入インスリンを使用する。他の実施形態では、これらのデバイスは、グルカゴン、プラムリンチド、又はグルコース様ペプチド-1(glucose-like peptide-1、GLP-1)などの、グルコースレベルの制御を助ける他の薬物を送達することができる。 Examples of insulin devices, such as insulin device 110, include insulin syringes, external pumps, and patch pumps that deliver insulin to a patient, typically subcutaneously. Insulin device 110 also includes devices that deliver insulin by different means, such as insulin inhalers, insulin jet injectors, intravenous infusion pumps, and implantable insulin pumps. In some embodiments, a patient uses two or more insulin delivery devices in combination, for example, injecting long-acting insulin with a syringe and using inhaled insulin before meals. In other embodiments, these devices can deliver other drugs that help control glucose levels, such as glucagon, pramlintide, or glucose-like peptide-1 (GLP-1).
グルコースモニタ120などのグルコースモニタの例は、規則的な間隔、例えば、1、5、又は10分などでグルコース値を記録する持続グルコースモニタを含む。これらの持続グルコースモニタは、例えば、経皮的に挿入されるか、完全に埋め込まれるか、又は組織を非侵襲的に測定する電気化学センサ又は光学センサを使用することができる。グルコースモニタ120などのグルコースモニタの例はまた、静脈内血糖モニタ、マイクロ灌流サンプリング、又は周期的フィンガースティックなどの、グルコースを測定するために血液又は他の流体を周期的に抜き取るデバイスを含む。いくつかの実施形態では、グルコース読み取り値は略リアルタイムで提供される。他の実施形態では、グルコースモニタによって決定されたグルコース読み取り値は、その後の検索のためにグルコースモニタ自体に記憶され得る。 Examples of glucose monitors, such as glucose monitor 120, include continuous glucose monitors that record glucose values at regular intervals, such as every 1, 5, or 10 minutes. These continuous glucose monitors can be, for example, inserted transcutaneously, fully implanted, or use electrochemical or optical sensors that measure tissue noninvasively. Examples of glucose monitors, such as glucose monitor 120, also include devices that periodically draw blood or other fluids to measure glucose, such as intravenous blood glucose monitors, microperfusion sampling, or periodic fingersticks. In some embodiments, glucose readings are provided in near real time. In other embodiments, glucose readings determined by the glucose monitor may be stored within the glucose monitor itself for subsequent retrieval.
インスリンデバイス110、グルコースモニタ120、及びプロセッサ130は、スマートフォン、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、及びタブレットなどの様々なコンピューティングデバイスを使用して実施され得る。他のタイプのコンピューティングデバイスが、担持されてもよい。好適なコンピューティングデバイスが、コンピューティングデバイス1000及びクラウドベースのアプリケーションとして図10に示されている。 The insulin device 110, glucose monitor 120, and processor 130 may be implemented using a variety of computing devices, such as a smartphone, a desktop computer, a laptop computer, and a tablet. Other types of computing devices may also be supported. A suitable computing device is shown in FIG. 10 as computing device 1000 and cloud-based application.
インスリンデバイス110、グルコースモニタ120、及びプロセッサ130は、ネットワークを通して通信してもよい。ネットワークは、公衆交換電話網(public switched telephone network、PSTN)、携帯電話網、及びパケット交換網(例えば、インターネット)を含む様々なネットワークタイプであってもよい。1つのインスリンデバイス110、1つのグルコースモニタ120、及び1つのプロセッサ130のみが図1に示されているが、担持され得るインスリンデバイス、グルコースモニタ、及びプロセッサの数に制限はない。活動モニタ150及び/又はスマートフォン160はまた、患者140から、又は患者に関する食事及び/又は活動データを収集し、食事及び/又は活動データをプロセッサ130に提供するように使用されてもよい。 The insulin device 110, glucose monitor 120, and processor 130 may communicate over a network. The network may be of various network types, including a public switched telephone network (PSTN), a cellular network, and a packet-switched network (e.g., the Internet). While only one insulin device 110, one glucose monitor 120, and one processor 130 are shown in FIG. 1, there is no limit to the number of insulin devices, glucose monitors, and processors that may be carried. The activity monitor 150 and/or smartphone 160 may also be used to collect dietary and/or activity data from or about the patient 140 and provide the dietary and/or activity data to the processor 130.
プロセッサ130は、オペレーティングシステム及び1つ以上のアプリケーションを実行し得る。オペレーティングシステムは、どのアプリケーションがインスリンデバイス110及び/又はグルコースモニタ120によって実行されるかを制御してもよく、並びにアプリケーションがインスリンデバイス110及び/又はグルコースモニタ120の1つ以上のセンサ、サービス、若しくは他のリソースとどのように相互作用するかを制御してもよい。 The processor 130 may execute an operating system and one or more applications. The operating system may control which applications are executed by the insulin device 110 and/or glucose monitor 120 and how the applications interact with one or more sensors, services, or other resources of the insulin device 110 and/or glucose monitor 120.
プロセッサ130は、インスリンデバイス110及びグルコースモニタ120から、並びにいくつかの実施態様では患者140からデータを受信し、本明細書で更に記載される計算、動作、及び/又は機能のうちの1つ以上を実行するように構成及び/又は使用されてもよい。 The processor 130 may be configured and/or used to receive data from the insulin device 110 and glucose monitor 120, and in some embodiments, from the patient 140, and to perform one or more of the calculations, operations, and/or functions described further herein.
本明細書で企図され説明されるリスクベースのインスリン送達変換は、患者に対するインスリン送達速度を決定及び/又は送達するように設計された任意の従来の糖尿病管理プラットフォームに適用可能である。適用可能な実施形態としては、従来の完全手動開ループ療法、意思決定支援療法、範囲制御自動インスリン送達(automated insulin delivery、AID)、目標制御(control to target)AID、モデル予測制御(model predictive control、MPC)、線形二次ガウス(linear quadratic Gaussian、LQG)、比例積分微分(proportional integral derivative、PID)などが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施態様では、本明細書で更に説明されるように、インスリン送達監視部(例えば、本明細書で更に説明されるインスリン送達監視部245)は、予期される代謝状態対実際の代謝状態の乖離と高血糖リスクレベルとに基づいて、インスリン送達速度を調節する。 The risk-based insulin delivery transformation contemplated and described herein is applicable to any conventional diabetes management platform designed to determine and/or deliver insulin delivery rates to a patient. Applicable embodiments include, but are not limited to, conventional fully manual open-loop therapy, decision-support therapy, range-controlled automated insulin delivery (AID), control to target AID, model predictive control (MPC), linear quadratic Gaussian (LQG), proportional integral derivative (PID), and the like. In some implementations, as described further herein, an insulin delivery monitor (e.g., insulin delivery monitor 245, further described herein) adjusts the insulin delivery rate based on the deviation of the predicted metabolic state versus the actual metabolic state and the hyperglycemic risk level.
また更に、いくつかの実施態様によれば、インスリン送達の速度が高血糖リスクのレベルによって決まる自動ボーラス決定を使用して、安全かつ信頼性の高い範囲制御を提供するように受信データを調整することによって、高血糖を管理する、人工膵臓(artificial pancreas、AP)アルゴリズムが提供される。更なる実施形態は、低血糖リスクに対処するように実装され得る。加えて、いくつかの実施態様は、インスリン送達を血糖リスクに基づく速度に変換することに向けられている。 Still further, some embodiments provide an artificial pancreas (AP) algorithm that manages hyperglycemia by adjusting received data to provide safe and reliable range control using automatic bolus determination, where the rate of insulin delivery is determined by the level of hyperglycemic risk. Further embodiments may be implemented to address hypoglycemic risk. Additionally, some embodiments are directed to converting insulin delivery to a rate based on glycemic risk.
図2は、リスクベースのインスリン送達速度変換器230の一実施態様のブロック図である。リスクベースのインスリン送達速度変換器230は、比較部235と、血糖リスク評価部240と、インスリン送達監視部245と、を備える。 Figure 2 is a block diagram of one embodiment of a risk-based insulin delivery rate converter 230. The risk-based insulin delivery rate converter 230 includes a comparison unit 235, a glycemic risk assessment unit 240, and an insulin delivery monitoring unit 245.
リスクベースのインスリン送達速度変換器230への入力は、持続グルコースモニタリングシステム(CGM)データ205と、他の感知された入力データ210と、インスリンデータ215と、ユーザ入力データ220と、構成及び/又はセットアップ入力データ203と、を含む。外部プロセスデータ225(例えば、提案された基礎速度及び/又は提案されたボーラス速度)もまた、リスクベースのインスリン送達速度変換器230のインスリン送達監視部245に入力される。リスクベースのインスリン送達速度変換器230の出力290は、承認された基礎速度及び/又は承認されたボーラス速度を含む。 Inputs to the risk-based insulin delivery rate converter 230 include continuous glucose monitoring system (CGM) data 205, other sensed input data 210, insulin data 215, user input data 220, and configuration and/or setup input data 203. External process data 225 (e.g., proposed basal rate and/or proposed bolus rate) is also input to the insulin delivery monitor portion 245 of the risk-based insulin delivery rate converter 230. Output 290 of the risk-based insulin delivery rate converter 230 includes the approved basal rate and/or the approved bolus rate.
リスクベースのインスリン送達速度変換器230は、定期的に及び/又はオンデマンドで動作して、血糖リスク及びモデル乖離に基づいて、次回の時間間隔に対する承認された基礎速度及び/又は承認されたボーラス速度を提供する。リスクベースのインスリン送達速度変換器230のオン/オフ基準は、例えば、患者がボーラスを開始しているときに、又はデータ信頼性に基づいて適用され得る。いくつかの実施形態では、リスクベースのインスリン送達速度変換器230は、定期的に、例えば5分毎に、新しいCGM値が受信されるときはいつでも、などで動作する。 The risk-based insulin delivery rate converter 230 operates periodically and/or on-demand to provide an approved basal rate and/or an approved bolus rate for the next time interval based on glycemic risk and model deviation. The on/off criteria for the risk-based insulin delivery rate converter 230 may be applied, for example, when the patient is initiating a bolus or based on data reliability. In some embodiments, the risk-based insulin delivery rate converter 230 operates periodically, for example, every 5 minutes, whenever a new CGM value is received, etc.
入力されたCGMデータ205(例えばグルコースデータ)、他の感知された入力データ210、及び入力されたインスリンデータ215(例えば、インスリンオンボード(IOB)計算による以前に投与された基礎/ボーラスインスリン)は、現時点まで(すなわち現在まで)のそれぞれのデータを含む。いくつかの実施形態では、CGMデータは、特定の時間間隔に関してCGMデータが欠落しているか又は信頼できないとき、予測されたデータで置き換えられてもよい。ユーザ入力データ220は、食事及び/又は運動及び/又は他の活動に基づくデータを含み得る。食事及び運動及び他の活動は、いくつかの実施形態では、明示的に無視されるか、又は許可されない場合がある。 Input CGM data 205 (e.g., glucose data), other sensed input data 210, and input insulin data 215 (e.g., previously administered basal/bolus insulin from insulin on board (IOB) calculations) include respective data up to the present time (i.e., up to the present). In some embodiments, CGM data may be replaced with predicted data when CGM data is missing or unreliable for a particular time interval. User input data 220 may include data based on meals and/or exercise and/or other activities. Meals and exercise and other activities may be explicitly ignored or disallowed in some embodiments.
追加の入力は、外部プロセスから提案される基礎速度及び/又は外部プロセスから提案されるボーラス速度などの、外部プロセスデータ225を含んでもよく、外部プロセスは、(例えばインスリンポンプからの)事前にプログラムされた基礎プロファイル、別のAPアルゴリズム(例えばAIDシステム)、患者により開始されるインスリン送達(基礎又はボーラス)などを含み得る。本明細書に記載されるシステム及び方法は、インスリン送達監視部245に関してより詳細に記載されるように、提案された又は外部で導出されたボーラス及び/又は基礎速度を、承認されたボーラス及び/又は基礎速度に変換する。特定の構成要素に出入りする矢印が高レベルで示されているが、任意のプロセスへの入力又は任意のプロセスからの入力(及び結果的な出力)は、当業者によって理解され得るように、同時に、順次、又は処理後などに、別のプロセスへの入力となり得ることに留意されたい。 Additional inputs may include external process data 225, such as a suggested basal rate and/or a suggested bolus rate from an external process, which may include a pre-programmed basal profile (e.g., from an insulin pump), another AP algorithm (e.g., an AID system), patient-initiated insulin delivery (basal or bolus), etc. The systems and methods described herein convert the suggested or externally derived bolus and/or basal rate into an approved bolus and/or basal rate, as described in more detail with respect to the insulin delivery monitor 245. While arrows leading to and from certain components are shown at a high level, it should be noted that the inputs to or from any process (and resulting outputs) may be inputs to another process simultaneously, sequentially, post-processing, etc., as would be understood by one skilled in the art.
入力が、患者又は別のシステムのいずれかによって定義される、24時間にわたる持続皮下インスリン注入(CSII)中の時間間隔当たりのインスリンの最小量を典型的に定義する、デフォルト基礎インスリン送達プロファイルを含む場合、このプロファイルは、本明細書に記載されるリスクベースのインスリン送達速度変換器230からのフィードバックループを有し得ることが企図される。しかしながら、いくつかの実施形態では、基礎インスリン送達プロファイルは患者によって定義されてもよい。理論に束縛されることを望むものではないが、患者は、行われなかったボーラス又は取らなかった食事を補償するために、例えば、本明細書に提供される技法、プロセス、及び/又はアルゴリズムに悪影響を及ぼし得るボーラス食事を最小化又は回避するために、基礎速度を修正してもよい。したがって、本明細書に記載されるシステム及び方法は、患者若しくはシステム、又は他のユーザ、エンティティ、構成要素、モジュール、若しくはデバイスに出力する前に、外部ソースからの提案されたボーラス速度及び/又は基礎速度を監視する(すなわち、必要に応じて変換し、承認する)ように設計される。 If the input includes a default basal insulin delivery profile, defined either by the patient or another system, that typically defines a minimum amount of insulin per time interval during a 24-hour continuous subcutaneous insulin infusion (CSII), it is contemplated that this profile may have a feedback loop from the risk-based insulin delivery rate converter 230 described herein. However, in some embodiments, the basal insulin delivery profile may be defined by the patient. Without wishing to be bound by theory, the patient may modify the basal rate to compensate for a missed bolus or missed meal, for example, to minimize or avoid bolus meals that may adversely affect the techniques, processes, and/or algorithms provided herein. Accordingly, the systems and methods described herein are designed to monitor (i.e., convert and approve, if necessary) proposed bolus and/or basal rates from external sources before outputting to the patient or system, or other user, entity, component, module, or device.
比較部235は、最近の血糖測定値が最近のインスリン(及び任意選択で追加のデータ、例えば炭水化物の記録)と一致しない程度を定量化することによって、代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値(例えば、CGMデータを有するものとCGMデータを有さないもの)間の乖離を識別するように構成される。 The comparator 235 is configured to identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data (e.g., with and without CGM data) by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin (and optionally additional data, e.g., carbohydrate records).
図3は、リスクベースのインスリン送達速度変換の方法300の一実施態様のフロー図である。方法300は、リスクベースのインスリン送達速度変換器230によって実行され得る。 Figure 3 is a flow diagram of one embodiment of a method 300 for risk-based insulin delivery rate conversion. Method 300 may be performed by risk-based insulin delivery rate converter 230.
310において、例えば比較部235において、入力が受信される。入力は、例えば、グルコースデータ(例えばCGMデータ205)、インスリンデータ215、他の感知された入力データ210、ユーザ入力データ220、並びに/又は構成及び/若しくはセットアップ入力データ203などを含み得る。 At 310, input is received, for example at the comparison unit 235. The input may include, for example, glucose data (e.g., CGM data 205), insulin data 215, other sensed input data 210, user input data 220, and/or configuration and/or setup input data 203.
320において、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離(D)が識別される。 At 320, a discrepancy (D) between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from insulin and glucose data is identified by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin.
330において、血糖リスク評価部240を使用して、グルコースデータに基づく現在又は将来の高血糖及び/又は低血糖のリスクが定量化される。 At 330, the glycemic risk assessment unit 240 is used to quantify the current or future risk of hyperglycemia and/or hypoglycemia based on the glucose data.
340において、インスリン送達速度は、インスリン送達監視部245によって、比較部235からの及び血糖リスク評価部240からのデータに基づいて修正される。 At 340, the insulin delivery rate is modified by the insulin delivery monitor 245 based on data from the comparator 235 and the glycemic risk assessor 240.
図4は、比較部235などの比較部の一実施態様のブロック図である。図4に示すように、比較部235は、状態推定部420と、モデル一致評価部430と、基準インスリン速度(RIR)更新部440と、を備える。 Figure 4 is a block diagram of one embodiment of a comparison unit, such as comparison unit 235. As shown in Figure 4, comparison unit 235 includes a state estimation unit 420, a model match evaluation unit 430, and a reference insulin rate (RIR) update unit 440.
状態推定部420は、CGMフィードバック、他の感知された入力、及び/又はユーザ入力に基づいて、患者の生理学的状態及び/又は行動状態の推定値を提供してもよい。
状態推定部420は、患者の生理学的状態(例えば、様々な区画内のグルコース、インスリン、若しくは他の物質の質量若しくは濃度)及び/又は行動状態(例えば、(現在又は最近の)摂食若しくは身体活動)の推定値を生成する、カルマンフィルタ又は類似のものなどの、モデルベースの状態観察部を含んでもよい。状態推定部420からの出力はモデル一致評価部430に提供されてもよく、次いでモデル一致評価部430は1つ以上の量的乖離D435として生成を行う。いくつかの実施形態では、乖離は任意選択で、基準インスリン速度(RIR)425に対して演算され得る。出力は乖離D435又はRIR425を含む複数のベクトル/行列の形態とすることができ、出力はいくつかの実施形態ではその履歴を任意選択で含み得る。
The state estimator 420 may provide an estimate of the patient's physiological and/or behavioral state based on CGM feedback, other sensed inputs, and/or user inputs.
The state estimator 420 may include a model-based state observer, such as a Kalman filter or similar, that generates estimates of the patient's physiological state (e.g., mass or concentration of glucose, insulin, or other substances in various compartments) and/or behavioral state (e.g., (current or recent) feeding or physical activity). Output from the state estimator 420 may be provided to a model match evaluator 430, which then generates one or more quantitative deviations D435. In some embodiments, the deviations may optionally be computed relative to a reference insulin rate (RIR) 425. The output may be in the form of multiple vectors/matrices containing the deviations D435 or RIRs 425, and in some embodiments, the output may optionally include a history thereof.
いくつかの実施形態では、状態推定部420は、個別化された生理学的モデルに基づき得る1つ以上の代謝状態の推定値を提供して、以下の出力を生成する:調整された推定代謝入力、入力データの持続時間に対する患者の推定代謝状態、推定状態の信頼性の数値的評価、及び調整された推定代謝入力の信頼性の数値的評価。状態推定部420は、個別化された生理学的モデルが推定部420によって使用されている範囲で、(任意選択的にフィルタリングされた)外挿入力、任意の抽出された状態、及びモデルパラメータを受信するように構成される。実施態様に応じて様々な推定部を使用することができる。一実施態様では、推定部420は、時系列の開始時に代謝状態ベクトルの最良推定値から将来への代謝状態の開ループ推定を実行し、個別化された生理学的モデルを順方向に予測範囲の最後までずっと再生する。例及び実施態様は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2020年11月12日に出願された、発明者Stephen D.Patekの「JOINT STATE ESTIMATION PREDICTION THAT EVALUATES DIFFERENCES IN PREDICTED VS.CORRESPONDING RECEIVED DATA」と題する米国特許出願第17/096785号に記載されている。 In some embodiments, the state estimator 420 provides one or more metabolic state estimates, which may be based on a personalized physiological model, and generates the following outputs: the adjusted estimated metabolic input, the patient's estimated metabolic state for the duration of the input data, a numerical assessment of the reliability of the estimated state, and a numerical assessment of the reliability of the adjusted estimated metabolic input. The state estimator 420 is configured to receive the (optionally filtered) extrapolation force, any extracted state, and model parameters, to the extent that a personalized physiological model is used by the estimator 420. Various estimators can be used depending on the implementation. In one implementation, the estimator 420 performs an open-loop estimation of the metabolic state from a best estimate of the metabolic state vector at the start of the time series into the future, and replays the personalized physiological model in a forward direction all the way to the end of the prediction horizon. Examples and implementations are described in detail in US Pat. No. 6,929,499, filed November 12, 2020, by inventor Stephen D. This is described in U.S. patent application Ser. No. 17/096,785, entitled "Joint State Estimation Prediction That Evaluates Differences in Predicted vs. Corresponding Received Data," by Patek.
モデル一致評価部430は、1つ以上の状態変数について、代謝状態及び/又は行動状態の2つの異なるモデル間の乖離を評価するプロセス又はモジュールであってもよく、又はそれを含んでもよい。言い換えれば、モデル一致評価部430は、(利用可能なデータの全てに基づく)状態推定部変数と、モデルがCGMデータ(開ループ推定値)が無い場合に同じ変数について予測していたと考えられるものとの間の差として乖離D435を演算し、この乖離は変数の2つのバージョン間の差である。特に、代謝が完全にモデル化/予測され得る場合、CGMデータは必要とされない。しかしながら、代謝を完全にモデル化/予測することはできず、本明細書に記載されるインスリン送達監視部245は乖離を使用することができる。 The model match evaluator 430 may be or include a process or module that evaluates the discrepancy between two different models of metabolic and/or behavioral state for one or more state variables. In other words, the model match evaluator 430 calculates the discrepancy D435 as the difference between the state estimator variables (based on all of the available data) and what the model would have predicted for the same variables in the absence of CGM data (open-loop estimates), where the discrepancy is the difference between the two versions of the variables. In particular, if metabolism can be perfectly modeled/predicted, CGM data is not required. However, metabolism cannot be perfectly modeled/predicted, and the insulin delivery monitor 245 described herein can use the discrepancy.
例示的な状態変数としては、以下が挙げられる:血漿グルコースの濃度又は質量、間質グルコースの濃度又は質量、身体の他の区画中のグルコース、1つ以上の区画における皮下組織中の速攻型又は長時間作用型インスリン、皮下若しくは静脈内注入から又は内因性分泌から生じる血漿、肝臓、又は末梢中のインスリン、身体の様々な区画におけるインスリン又はグルコースの取り込み、作用、クリアランスを記述する状態、医薬品に関連する薬物動態学的及び/又は薬力学的状態、食事中の炭水化物の吸収に関連する状態、など。 Exemplary state variables include: plasma glucose concentration or mass, interstitial glucose concentration or mass, glucose in other compartments of the body, fast-acting or long-acting insulin in the subcutaneous tissue in one or more compartments, insulin in the plasma, liver, or periphery resulting from subcutaneous or intravenous infusion or from endogenous secretion, states describing the uptake, action, and clearance of insulin or glucose in various compartments of the body, pharmacokinetic and/or pharmacodynamic states associated with pharmaceuticals, states related to the absorption of carbohydrates in the diet, etc.
一実施態様では、差分値は、最近のCGMデータが状態推定のために使用される生理学的モデルと一致しない程度の尺度として計算される。一例では、代謝状態及び/又は行動状態の2つの異なる開ループ予測間の乖離がデルタに定量化され、例えば、状態観察部(カルマンフィルタを含む)の比較によって、他のコンパートメントモデルにおける他の状態が他の開ループ推定値と推定される。1つのそのような実施態様では、各内部状態xについて、開ループ予測をCGM記録と一致させると考えられるデルタDxが(可能であれば)演算される。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2017年12月8日に出願された発明者Bretonの「INSULIN MONITORING AND DELIVERY SYSTEM AND METHOD FOR CGM BASED FAULT DETECTION AND MITIGATION VIA METABOLIC STATE TRACKING」と題する米国特許出願第15/580,935号に、例が記載されている。例えば、モデルのインスリン作用状態に関連するデルタを演算することができる。ただし、モデル一致評価部430は、これらの乖離D435を、分散、差分値、デルタ変数などとして定量化してもよい。CGM信号の連続性が、最近のCGMデータの値及び/又は傾向とともに、モデル一致評価部430によって考慮されてもよい。別の実施形態では、(i)血糖(blood glucose、BG)を含む全ての情報と、(ii)BGを除く全ての情報とを使用して、人工知能(artificial intelligence、AI)モデルと機械学習(machine learning、ML)モデルとの間の乖離が定量化される。他の有用なモデルとしては、患者の特定の生理機能に合わせて微調整されてもされなくてもよい、インスリン作用に対応する状態を含むグルコース-インスリン動態のコンパートメントモデル(例えば最小モデルなど)、血糖測定値、最近のインスリン送達、及び炭水化物の記録に基づいて患者のインスリン作用状態を推定するためのカルマンフィルタ、インスリン作用状態の開ループ推定(最近のインスリン記録のみを使用)、などが挙げられる。 In one embodiment, a difference value is calculated as a measure of the extent to which recent CGM data does not match the physiological model used for state estimation. In one example, the divergence between two different open-loop predictions of metabolic and/or behavioral state is quantified as a delta, e.g., by comparison of a state observer (including a Kalman filter) to estimate other states in other compartmental models with other open-loop estimates. In one such embodiment, for each internal state x, a delta Dx is calculated (if possible) that is believed to bring the open-loop prediction into agreement with the CGM recording. Examples are described in U.S. Patent Application No. 15/580,935, filed December 8, 2017, by inventor Breton, entitled "Insulin Monitoring and Delivery System and Method for CGM-Based Fault Detection and Mitigation via Metabolic State Tracking," which is incorporated herein by reference in its entirety. For example, deltas associated with the insulin action state of the model can be calculated. However, the model match evaluator 430 may quantify these deviations D435 as variances, difference values, delta variables, etc. The continuity of the CGM signal may be considered by the model match evaluator 430, along with the values and/or trends of recent CGM data. In another embodiment, (i) all information including blood glucose (BG) and (ii) all information excluding BG are used to quantify the discrepancy between artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) models. Other useful models include compartmental models of glucose-insulin kinetics (e.g., minimal models) that include states corresponding to insulin action, which may or may not be fine-tuned to the patient's particular physiology; Kalman filters to estimate the patient's insulin action state based on blood glucose measurements, recent insulin deliveries, and carbohydrate records; open-loop estimation of insulin action state (using only recent insulin records); etc.
RIR更新部440は、内部基準インスリン速度450を決定することができる。RIR450は、患者が定義した基礎プロファイルと重複する場合があるが、食事及び他の行動事象の補償のために特に設計される、患者、医師、又は外部プロセスによって定義される基礎プロファイルとは異なる。むしろ、RIR450は、平衡を達成すると考えられるインスリンを構成するものに対する内部基準である。RIR450は、時間平均基礎速度である、経時的に適合される、患者依存性である、固定される、0である、プログラムされる、学習される、処方される、などであってもよく、又はこれらの組み合わせであってもよい。RIR450は、1日総基礎(1日総インスリン(total daily insulin)すなわちTDI)、補正係数、及び/又は肥満度指数(body mass index、BMI)/体重から更に導出され得る。RIR450は、例えば5分毎に更新されてもよく、又は(CGMからの)データ取得率によって定義されてもよい。RIR450は、状態推定、BG予測、及びモデル一致評価部430からの乖離の解釈を改善するために、状態推定部425によって使用され得る。これに応じて、RIR更新部440は、インスリン送達のための基準としての時間で変化する基礎速度を置き換えることができる。 The RIR updater 440 can determine an internal reference insulin rate 450. The RIR 450 may overlap with a patient-defined basal profile, but is distinct from a basal profile defined by the patient, physician, or external process, which is specifically designed for compensation for meals and other behavioral events. Rather, the RIR 450 is an internal reference for what constitutes insulin that is considered to achieve balance. The RIR 450 may be a time-averaged basal rate, adapted over time, patient-dependent, fixed, zero, programmed, learned, prescribed, etc., or a combination thereof. The RIR 450 may further be derived from total daily basal (total daily insulin or TDI), a correction factor, and/or body mass index (BMI)/weight. The RIR 450 may be updated, for example, every 5 minutes, or defined by a data acquisition rate (from a CGM). The RIR 450 can be used by the state estimator 425 to improve state estimation, BG prediction, and interpretation of deviations from the model match evaluator 430. In response, the RIR updater 440 can replace the time-varying basal rate as the basis for insulin delivery.
いくつかの実施形態では、基準インスリン速度RIR(450)は、状態推定及び予測におけるインスリンの基準点(RIR425として示されている)として状態推定部420に戻される。追加的又は代替的に、いくつかの実施形態では、乖離D(435)又は基準インスリン速度RIR(450)は血糖リスク評価部240に提供され(それぞれ、(622及び642の)D及び(625及び645の)RIRとして図6に示されている)、その場合、RIRは、患者の予めプログラムされた基礎速度プロファイルの代替として、低血糖又は高血糖のリスクを定量化する際に過去のインスリン送達を解釈するための基準点として機能し得る。追加的又は代替的に、いくつかの実施形態では、乖離D(435)又は基準インスリン速度RIR(450)はインスリン送達監視部245に提供され(それぞれ822のD及び825のRIRとして図8に示されている)、その場合、RIRは、患者の予めプログラムされた基礎速度プロファイルの代替として、外部プロセスデータ225からの過去及び将来の提案される基礎推奨値及び/又は提案されるボーラス推奨値を解釈する際の基準点として機能し得る。予めプログラムされた基礎速度プロファイルは、基礎速度の上昇による通常の食事の部分的管理など、このプロファイルがインスリン基準として不適切になるような時刻特徴を有する場合がある。 In some embodiments, the reference insulin rate RIR (450) is returned to the state estimation unit 420 as the insulin reference point (shown as RIR 425) in state estimation and prediction. Additionally or alternatively, in some embodiments, the deviation D (435) or the reference insulin rate RIR (450) is provided to the glycemic risk assessment unit 240 (shown in FIG. 6 as D (622 and 642) and RIR (625 and 645), respectively), in which case the RIR can serve as a reference point for interpreting past insulin delivery in quantifying risk of hypoglycemia or hyperglycemia, as an alternative to the patient's pre-programmed basal rate profile. Additionally or alternatively, in some embodiments, the deviation D (435) or reference insulin rate RIR (450) is provided to the insulin delivery monitor 245 (shown in FIG. 8 as D at 822 and RIR at 825, respectively), in which case the RIR can serve as a reference point for interpreting past and future suggested basal and/or bolus recommendations from the external process data 225, instead of the patient's pre-programmed basal rate profile. The pre-programmed basal rate profile may have time characteristics that make it inappropriate as an insulin reference, such as partial management of a normal meal with an elevated basal rate.
図5は、リスクベースのインスリン送達速度変換で使用される比較の方法500の一実施態様のフロー図である。方法500は、比較部235を使用して実行され得る。 Figure 5 is a flow diagram of one embodiment of a comparison method 500 for use in risk-based insulin delivery rate conversion. Method 500 can be performed using the comparison unit 235.
510において入力が受信される。入力は、例えば、グルコースデータ(例えばCGMデータ205)、インスリンデータ215、他の感知された入力データ210、ユーザ入力データ220、並びに/又は構成及び/若しくはセットアップ入力データ203などを含み得る。 Input is received at 510. The input may include, for example, glucose data (e.g., CGM data 205), insulin data 215, other sensed input data 210, user input data 220, and/or configuration and/or setup input data 203.
520において、患者の生理学的状態及び/又は行動状態が、状態推定部420などの状態推定部を使用して、受信された入力に基づいて推定される。出力は、モデル一致評価部430などのモデル一致評価部に提供される。追加的又は代替的に、出力は、後で使用するために他の構成要素及び/又はモジュールに提供されてもよい。 At 520, the patient's physiological and/or behavioral state is estimated based on the received input using a state estimator, such as state estimator 420. The output is provided to a model match evaluator, such as model match evaluator 430. Additionally or alternatively, the output may be provided to other components and/or modules for later use.
530において、1つ以上の状態変数について、代謝状態及び/又は行動状態の2つの異なるモデル間の乖離D435が評価される。例えば、状態推定部変数と、モデルがCGMデータが無い場合に同じ変数について予測していたと考えられるものとの間の差が演算され、乖離は変数の2つのバージョン間の差である。乖離Dは、後で使用するために他の構成要素及び/又はモジュールに提供され得る。 At 530, the discrepancy D435 between two different models of metabolic and/or behavioral state is evaluated for one or more state variables. For example, the difference between the state estimator variable and what the model would have predicted for the same variable in the absence of CGM data is calculated, where the discrepancy D is the difference between the two versions of the variable. The discrepancy D may be provided to other components and/or modules for later use.
540において、内部のRIRが決定され、後で使用するために(本明細書で更に説明される)様々な構成要素及び/又はモジュールに提供される。 At 540, the internal RIR is determined and provided to various components and/or modules (described further herein) for subsequent use.
図6は、血糖リスク評価部240などの血糖リスク評価部の一実施態様のブロック図である。血糖リスク評価部240は、高血糖リスク620及び低血糖リスク640を決定する。高血糖リスク620及び低血糖リスク640は、状態推定部420の出力を使用して決定され得る。追加的又は代替的に、高血糖リスク620及び低血糖リスク640はそれぞれ、モデル一致評価部の乖離D622(高血糖リスクの場合)及びD642(低血糖リスクの場合)を使用して決定され得る。追加的又は代替的に、高血糖リスク620及び低血糖リスク640は、それぞれ基準インスリン速度RIR625及び基準インスリン速度RIR645を使用して決定され得る。 Figure 6 is a block diagram of one embodiment of a glycemic risk assessor, such as glycemic risk assessor 240. The glycemic risk assessor 240 determines a hyperglycemic risk 620 and a hypoglycemic risk 640. The hyperglycemic risk 620 and the hypoglycemic risk 640 may be determined using the output of the state estimator 420. Additionally or alternatively, the hyperglycemic risk 620 and the hypoglycemic risk 640 may be determined using the model match assessor's deviations D622 (for hyperglycemic risk) and D642 (for hypoglycemic risk), respectively. Additionally or alternatively, the hyperglycemic risk 620 and the hypoglycemic risk 640 may be determined using the reference insulin rate RIR 625 and the reference insulin rate RIR 645, respectively.
血糖リスク評価部240は、現在及び将来の高血糖及び/又は低血糖のリスクをそれぞれ定量化する。血糖リスク評価部240は、血糖データ、インスリンデータ、ユーザ入力データ、状態推定部の出力、RIR、及びモデル一致評価部の乖離Dなどの入力からリスクのレベルを計算し、いくつかの実施形態では予測されたグルコースに基づいてもよい。いくつかの実施形態では、血糖リスク(例えば、低血糖計算値及び/又は高血糖計算値)は、予測/状態推定を使用する。血糖リスク評価部240は、低血糖指数(low blood glucose index、LBGI)/高血糖指数(high blood glucose index、HBGI)におけるような血糖リスク空間定量化、並びに/又は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、発明者Stephen D.Patekの「METHOD,SYSTEM AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR ASSESSING ACTIONABLE GLYCEMIC RISK」と題する米国特許第10,638,981号に記載されている例及び実施態様であり得る。 The glycemic risk assessment unit 240 quantifies the current and future risk of hyperglycemia and/or hypoglycemia, respectively. The glycemic risk assessment unit 240 calculates the level of risk from inputs such as blood glucose data, insulin data, user input data, the output of the state estimator, the RIR, and the discrepancy D of the model match assessment unit, and in some embodiments may be based on predicted glucose. In some embodiments, the glycemic risk (e.g., calculated hypoglycemia and/or calculated hyperglycemia) uses prediction/state estimation. The glycemic risk assessment unit 240 may use glycemic risk spatial quantification, such as in low blood glucose index (LBGI)/high blood glucose index (HBGI), and/or the risk of hypoglycemia and/or hypoglycemia, as described in the patent application Ser. No. 09/020,493, filed on 2009/02 ... Examples and embodiments may be those described in U.S. Patek U.S. Pat. No. 10,638,981, entitled "METHOD, SYSTEM AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR ASSESSING ACTIONABLE GLYCEMIC RISK."
高血糖及び/又は低血糖の各評価はそれぞれ多変量のものであり得る。これには、(特定の範囲について、又はトラジェクトリ全体について、又は「ハリケーン経路」についてのいずれかの)予測されたBGが含まれてもよい。一実施態様では、血糖リスク評価部240は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2017年12月8日に出願された発明者Bretonの「INSULIN MONITORING AND DELIVERY SYSTEM AND METHOD FOR CGM BASED FAULT DETECTION AND MITIGATION VIA METABOLIC STATE TRACKING」と題する米国特許出願第15/580,935号に記載されている例のような、Bretonに記載されているdeltaを含むことができる。血糖リスク評価部240は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2015年3月16日に出願された発明者Rack-Gomerの「GLYCEMIC URGENCY ASSESSMENT AND ALERTS INTERFACE」と題する米国特許出願第14/659500号に記載されているもののように、高血糖リスクを単独で又は低血糖リスクと組み合わせて評価するように構成されてもよい。リスク関数の適合はパラメータ化されてもよい。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、発明者Stephen D.Patekの「METHOD,SYSTEM AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR ASSESSING ACTIONABLE GLYCEMIC RISK」と題する米国特許第10,638,981号に記載されているような、正規化されたリスクによって、より自然な方法でのリスク関数の形状のパラメータ化が可能になる。例示的なリスクベースの窓は、例えば、5分間にわたる、30分間にわたる、基礎/ボーラスの組み合わせである、時間関数である、などであり得る。 Each assessment of hyperglycemia and/or hypoglycemia may be multivariate, including a predicted BG (either for a specific range, for the entire trajectory, or for the "hurricane path"). In one embodiment, the glycemic risk assessment component 240 may include a delta as described by Breton, such as the example described in U.S. Patent Application No. 15/580,935, filed December 8, 2017, to inventor Breton, entitled "Insulin Monitoring and Delivery System and Method for CGM-Based Fault Detection and Mitigation via Metabolic State Tracking," which is incorporated herein by reference in its entirety. The glycemic risk assessor 240 may be configured to assess hyperglycemic risk alone or in combination with hypoglycemic risk, such as that described in U.S. Patent Application No. 14/659,500, filed March 16, 2015, by inventor Rack-Gomer, entitled "GLYCEMIC URGENCY ASSESSMENT AND ALERT SINTERFACE," which is incorporated herein by reference in its entirety. The fit of the risk function may be parameterized. The glycemic risk assessor 240 may be configured to assess hyperglycemic risk alone or in combination with hypoglycemic risk, such as that described in U.S. Patent Application No. 14/659,500, filed March 16, 2015, by inventor Rack-Gomer, entitled "GLYCEMIC URGENCY ASSESSMENT AND ALERT SINTERFACE," which is incorporated herein by reference in its entirety. The fit of the risk function may be parameterized. Normalized risk, as described in U.S. Patek, U.S. Pat. No. 10,638,981, entitled "METHOD, SYSTEM AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR ASSESSING ACTIONABLE GLYCEMIC RISK," allows for parameterization of the shape of the risk function in a more natural way. Exemplary risk-based windows could be, for example, over 5 minutes, over 30 minutes, a basal/bolus combination, a function of time, etc.
図7は、リスクベースのインスリン送達速度変換で使用される血糖リスク評価の方法700の一実施態様のフロー図である。方法700は、血糖リスク評価部240を使用して実行され得る。 Figure 7 is a flow diagram of one embodiment of a method 700 for glycemic risk assessment for use in risk-based insulin delivery rate conversion. Method 700 can be performed using the glycemic risk assessment unit 240.
710において、血糖データ、インスリンデータ、ユーザ入力データ、状態推定部の出力、RIR、及び/又はモデル一致評価部の乖離Dなどの入力が受信される。 At 710, inputs such as blood glucose data, insulin data, user input data, state estimator output, RIR, and/or model match evaluator deviation D are received.
720において、現在及び/又は将来の高血糖のリスクが決定(例えば定量化)される。 At 720, the current and/or future risk of hyperglycemia is determined (e.g., quantified).
730において、現在及び/又は将来の低血糖のリスクが決定(例えば定量化)される。 At 730, the current and/or future risk of hypoglycemia is determined (e.g., quantified).
740において、リスクは、インスリン送達監視部(例えばインスリン送達監視部245)、患者、医師、又は他の医療専門家若しくは医療管理者などに出力される。 At 740, the risk is output to an insulin delivery monitor (e.g., insulin delivery monitor 245), the patient, a physician, or other medical professional or administrator.
図8は、インスリン送達監視部245などのインスリン送達監視部の実施態様のブロック図である。インスリン送達監視部245は、規範的インスリン計画部820及び監視部840を備える。 Figure 8 is a block diagram of an embodiment of an insulin delivery monitor, such as insulin delivery monitor 245. Insulin delivery monitor 245 includes a nominal insulin planning component 820 and a monitor 840.
インスリン送達監視部245は、比較部235及び血糖リスク評価部240からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節する。インスリン送達監視部245は、利用可能であれば、外部プロセスからの提案されたボーラス速度及び/又は基礎速度を更に考慮する。多くの場合、提案される(基礎又はボーラス)インスリン速度は、例えば、従来の完全手動開ループ療法(CSII基礎インスリンプロファイル)、意思決定支援療法(推奨アルゴリズム)、範囲制御自動インスリン送達(AID)、目標制御AID、MPC、LQG、PIDなどから利用可能である。しかしながら、本明細書で説明されるシステム及び方法は、完全独立型アルゴリズム及びいくつかの実施態様内で機能することができる。 The insulin delivery monitor 245 adjusts the insulin delivery rate based on data from the comparator 235 and the glycemic risk assessor 240. The insulin delivery monitor 245 also considers suggested bolus and/or basal rates from external processes, if available. Often, suggested (basal or bolus) insulin rates are available, for example, from traditional fully manual open-loop therapy (CSII basal insulin profile), decision-support therapy (recommended algorithm), range-controlled automatic insulin delivery (AID), target-controlled AID, MPC, LQG, PID, etc. However, the systems and methods described herein can function within fully standalone algorithms and in some implementations.
実施態様に応じて、インスリン送達監視部245は、高血糖リスクに基づくインスリンの強化(速度の増加)、低血糖リスクに基づくインスリンの減弱(速度の減少)、又は両方を含み得る。いくつかの実施形態では、インスリン送達監視部245は、必要なインスリンの量が送達されることになる時間窓に関するインスリン速度を計算し、時間窓は血糖リスク、例えば高血糖リスク又は低血糖リスクのレベルから決定される。いくつかの実施形態では、インスリン速度は、比較部235、例えばモデル一致評価部430に基づいて計算される。 Depending on the implementation, the insulin delivery monitor 245 may include insulin intensification (increasing the rate) based on hyperglycemia risk, insulin attenuation (decreasing the rate) based on hypoglycemia risk, or both. In some embodiments, the insulin delivery monitor 245 calculates the insulin rate for a time window during which the required amount of insulin will be delivered, the time window being determined from the level of glycemic risk, e.g., hyperglycemia risk or hypoglycemia risk. In some embodiments, the insulin rate is calculated based on the comparator 235, e.g., the model match evaluator 430.
一実施態様では、インスリン送達監視部245は、本明細書で更に説明されるように、BGが許容可能な値の上側包絡線未満に留まることを保証する目的で、提案された値を高血糖のリスクに応じて適合させることによって、提案された基礎速度を承認された基礎速度へと適合させるが、その場合、上側包絡線は時間の関数である(例えば、時刻であってもよく、又は他のパラメータに対して変化してもよい)。 In one embodiment, the insulin delivery monitor 245 adapts the proposed basal rate to the approved basal rate by adapting the proposed value according to the risk of hyperglycemia to ensure that BG remains below an upper envelope of acceptable values, where the upper envelope is a function of time (e.g., may be the time of day or may vary with respect to other parameters), as further described herein.
規範的インスリン計画部820は、高血糖及び/又は低血糖のリスクを考慮して(かつ任意選択で、推定された障害状態及びRIR825を使用して)、将来のインスリンの目標トラジェクトリ(target trajectory)を決定し、これは提案される基礎速度及び/又はボーラス速度に変換される。規範的インスリン計画部820は、既存のアルゴリズムのための補助層として又は独立型アルゴリズム内で機能し得る。 The nominal insulin planning component 820 takes into account the risk of hyperglycemia and/or hypoglycemia (and optionally uses the estimated impairment state and RIR 825) to determine a future insulin target trajectory, which is converted into suggested basal and/or bolus rates. The nominal insulin planning component 820 can function as a supplemental layer for an existing algorithm or within a stand-alone algorithm.
規範的インスリン計画部820は、比較部235のモデル一致評価部430によって決定された乖離を最小化するために必要なインスリンの量を決定する。この量は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2017年12月8日に出願され米国特許出願公開第2019/0254595(A1)号として公開された、発明者Marc D.Bretonの「INSULIN MONITORING AND DELIVERY SYSTEM AND METHOD FOR CGM BASED FAULT DETECTION AND MITIGATION VIA METABOLIC STATE TRACKING」と題する米国特許出願第15/580,935号に記載されているようなISOB(insulin that should be on board)(必要残留インスリン)などの、必要なインスリンの標準量であってもよく、又は、将来の血漿インスリンの観点若しくは他の生理学的な観点から提供されてもよい。 The nominal insulin planning unit 820 determines the amount of insulin required to minimize the deviation determined by the model match evaluation unit 430 of the comparison unit 235. This amount is determined based on the model fit calculations described in U.S. Patent Application Publication No. 2019/0254595 A1, filed December 8, 2017, and published by inventor Marc D. This may be a standard amount of insulin needed, such as the insulin that should be on board (ISOB) (residual insulin requirement) as described in U.S. Patent Application No. 15/580,935 to Breton, entitled "Insulin Monitoring and Delivery System and Method for CGM-Based Fault Detection and Mitigation via Metabolic State Tracking," or may be provided in terms of future plasma insulin or other physiological considerations.
1つの例示的な実施形態(例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第15/580,935号に記載されている)では、評価される状態は、患者を上側BG包絡曲線に戻すためにどれだけの量のインスリンを要すると考えられるかに基づくIOB対ISOBであり、その場合、上側BG包絡線は時刻に依存する曲線であり、例えば、曲線値は日中は高く(例えば160mg/dl)、夜間は降下する(例えば120mg/dl)。いくつかの実施形態では、上側BG包絡線は、BGが時間窓の間に最終値まで降下することを可能にするように設計されたBGの現在の推定値に基づいて計算される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるシステム及び方法は、時に生じる高血糖に対する不十分な対応の問題を解決するために、最大曲線値を課すことで高血糖リスクに対する実体のある対応を保証する。注目すべきことに、上側包絡線はISOBによって目標として使用されるが、これはインスリン送達を微調整するための制御アルゴリズムの目標とは同じではない。いくつかの実施形態では、規範的インスリン計画部820は、推定されたBGに基づいてオンデマンドで生成される上側BG包絡曲線によって定義される目標に基づいて、ISOBを演算する。いくつかの実施形態では、包絡線は睡眠プロファイルから決定される。ただしこのことは必要条件ではなく、実際は特定の実施態様では行われない場合がある。いくつかの実施形態では、ISOBは、上側及び下側の両方のBG包絡線の関数として演算されてもよく、例えば、ISOBは、高血糖上側包絡線曲線値と、インスリン遮断閾値又はロジックに従う低BG包絡線との間のどこかでBGを達成するように演算され得る。 In one exemplary embodiment (e.g., as described in U.S. Patent Application No. 15/580,935, incorporated herein by reference in its entirety), the condition being evaluated is IOB vs. ISOB, based on how much insulin is expected to be required to return the patient to an upper BG envelope curve, where the upper BG envelope is a time-of-day curve, e.g., curve values are higher during the day (e.g., 160 mg/dl) and drop (e.g., 120 mg/dl) at night. In some embodiments, the upper BG envelope is calculated based on a current estimate of BG, designed to allow BG to drop to a final value during a time window. In some embodiments, the systems and methods described herein ensure a meaningful response to hyperglycemic risk by imposing a maximum curve value to address the issue of sometimes inadequate response to hyperglycemia. Notably, while the upper envelope is used as a target by ISOB, this is not the same as the target of the control algorithm for fine-tuning insulin delivery. In some embodiments, the nominal insulin planning component 820 calculates ISOB based on a target defined by an upper BG envelope curve that is generated on-demand based on estimated BG. In some embodiments, the envelope is determined from a sleep profile, although this is not a requirement and may not actually be done in a particular implementation. In some embodiments, ISOB may be calculated as a function of both the upper and lower BG envelopes; for example, ISOB may be calculated to achieve a BG somewhere between a hyperglycemic upper envelope curve value and a low BG envelope according to an insulin cutoff threshold or logic.
いくつかの実施形態では、インスリンは、ユーザ提供の基礎速度プロファイルに対して又は基準インスリン速度(RIR)に対して、皮下インスリン送達(例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第15/580,935号に記載されているISOBを参照されたい)の観点から直接的に表現され得る。いくつかの実施形態では、規範的インスリン計画部の出力は、BG上側包絡曲線、又は患者の理論上のインスリントラジェクトリを最適化するための他の機序に基づくことができる。 In some embodiments, insulin may be expressed directly in terms of subcutaneous insulin delivery (see, e.g., ISOB described in U.S. Patent Application No. 15/580,935, incorporated herein by reference in its entirety) relative to a user-provided basal rate profile or relative to a reference insulin rate (RIR). In some embodiments, the output of the nominal insulin planning component may be based on the BG upper envelope curve or other mechanisms for optimizing the patient's theoretical insulin trajectory.
(一致又は不一致のレベルを示すことになる)インスリン送達速度を決定するために使用される時間窓(「速度窓」と呼ばれることもある)は、血糖症(例えば、高血糖又は低血糖)のリスクの関数であってもよく、したがって可変である。例えば、高血糖のリスクが高い場合には、必要なインスリンの全量を可能な限り速い速度で、すなわちボーラスとして送達することができる。 The time window (sometimes called the "rate window") used to determine the insulin delivery rate (which will indicate the level of concordance or discordance) may be a function of the risk of glycemia (e.g., hyperglycemia or hypoglycemia) and is therefore variable. For example, if the risk of hyperglycemia is high, the entire amount of insulin needed may be delivered as fast as possible, i.e., as a bolus.
監視部840は、規範的インスリン計画部820と組み合わされてもよく、又はそこから分離されてもよい。監視部840は、外部ソース(例えば、外部プロセスデータ225)からの提案された基礎速度(及び任意選択で提案されたボーラス速度)を、規範的インスリン計画部820によって識別されたインスリン必要量と調整して、次の定期的更新のための承認された基礎速度(及び/又はボーラス)を決定する。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第15/580,935号には、ISOBを計算しIOBと比較することによってインスリン必要量を決定する実施態様が記載されている。しかしながら、インスリン必要量を決定する他の方法を使用してもよい。 The monitoring unit 840 may be combined with or separate from the nominal insulin planning unit 820. The monitoring unit 840 reconciles suggested basal rates (and optionally suggested bolus rates) from an external source (e.g., external process data 225) with the insulin needs identified by the nominal insulin planning unit 820 to determine the approved basal rate (and/or bolus) for the next periodic update. U.S. Patent Application No. 15/580,935, incorporated herein by reference in its entirety, describes an embodiment in which insulin needs are determined by calculating ISOB and comparing it to IOB. However, other methods of determining insulin needs may be used.
監視部840は、元の入力からの入力に加えて、状態推定部420の出力、モデル一致評価部430の出力(すなわち乖離D)、RIR更新部440の出力(すなわちRIR450)を処理してもよく、基礎インスリン及び任意選択でボーラスインスリンを記述する外部で導出されたプロセスからの入力(すなわち外部プロセスデータ225)を更に含んでもよい。したがって、監視部840は、外部プロセスをインスリン計画のために本明細書に記載されるシステム及び方法と調整するのに有用であり得る。 In addition to inputs from the original inputs, the monitor 840 may process the output of the state estimator 420, the output of the model match evaluator 430 (i.e., the deviation D), the output of the RIR updater 440 (i.e., the RIR 450), and may further include inputs from an externally derived process describing basal insulin and, optionally, bolus insulin (i.e., external process data 225). Thus, the monitor 840 may be useful for coordinating external processes with the systems and methods described herein for insulin planning.
いくつかの実施形態では、インスリン送達監視部245は、ボーラス推奨値を、ボーラスと基礎の組み合わせ、例えば、最大速度で送達される量、及びある期間にわたって上昇した基礎速度として送達される量に変換してもよい。変換はシステムの状態及び血糖リスクに基づくことができ、本明細書に記載される方法及び/又はシステムの前のステップ及び/又はモジュールにフィードバックすることができる。いくつかの実施態様では、変換は、次の決定が行われ得るときまでに通知され得る。いくつかの実施態様では、リスクベースのインスリン送達速度変換器230は、インスリン送達の速度を生成するように設計された任意の開ループ又は閉ループ人工膵臓アルゴリズムの出力を取得し、その速度を基礎速度と個別のボーラスを混合したものに変換する。いくつかの実施態様では、個別の(補正)ボーラスは高血糖リスクに基づいて基礎速度と協調される、すなわち、インスリン送達監視部245は、推奨される補正ボーラスを速度に変換し、その場合速度窓は、(例えば、30分などの固定された速度窓ではなく)高血糖リスクの関数として演算される。 In some embodiments, the insulin delivery monitor 245 may convert the bolus recommendation into a combination of bolus and basal, e.g., an amount delivered at a maximum rate and an amount delivered as an elevated basal rate over a period of time. The conversion can be based on the state of the system and glycemic risk and can be fed back to previous steps and/or modules of the methods and/or systems described herein. In some embodiments, the conversion can be informed by when the next decision can be made. In some embodiments, the risk-based insulin delivery rate converter 230 takes the output of any open-loop or closed-loop artificial pancreas algorithm designed to generate a rate of insulin delivery and converts that rate into a blend of a basal rate and an individual bolus. In some embodiments, the individual (correction) bolus is coordinated with the basal rate based on hyperglycemic risk, i.e., the insulin delivery monitor 245 converts the recommended correction bolus to a rate where the rate window is calculated as a function of hyperglycemic risk (rather than a fixed rate window such as 30 minutes).
一例では、高血糖リスクを計算するために予測された血糖が使用され、高血糖リスクはモデル一致評価部430によって血糖状態間及び/又はインスリン状態間の分散を定量化するために使用され、その場合、高血糖のリスクが大きいほど速度窓が短くなる。換言すれば、高血糖の最も高いレベルでは、必要なインスリン量が個別のボーラスとして送達される。このように、速度窓は可変であり、高血糖のリスクがより高く演算されるほど、速度窓が5分(又は、データ取得のリフレッシュ及び/若しくは制御部更新の任意の周期率)に近づいていくようになっている。一例として、リスクベースのインスリン送達速度変換器230が、ISOBとIOBとの間の差が3単位であると演算した場合、これは高レベルの高血糖リスクでは5分で送達され得るが、低レベルの高血糖リスクでは30分にわたって送達され得る。特にここでは、介入前の高血糖リスクを使用して、ISOBが次の制御部更新まで適用されることになるインスリン送達の速度に変換され、この結果高い高血糖リスクにおいて、ISOBが個別のボーラスとして送達されるようになる。ただしいくつかの実施形態では、ISOBの速度への変換は、介入前及び介入後の両方の予測されたBGの情報に基づいてもよい。標準的なモデル予測制御(MPC)とは対照的に、速度値はISOB値を修正したものであり、これは最適化の結果ではない。 In one example, predicted blood glucose is used to calculate hyperglycemic risk, which is used by the model match evaluator 430 to quantify the variance between glycemic and/or insulin states, where the greater the risk of hyperglycemia, the shorter the rate window. In other words, at the highest level of hyperglycemia, the required amount of insulin is delivered as a discrete bolus. Thus, the rate window is variable, such that the higher the calculated risk of hyperglycemia, the closer the rate window is to 5 minutes (or any periodic rate of data acquisition refresh and/or controller update). As an example, if the risk-based insulin delivery rate converter 230 calculates that the difference between ISOB and IOB is 3 units, this may be delivered in 5 minutes at a high level of hyperglycemic risk, but over 30 minutes at a low level of hyperglycemic risk. Specifically, the pre-intervention hyperglycemic risk is used to convert ISOB to a rate of insulin delivery that will be applied until the next controller update, resulting in ISOB being delivered as a discrete bolus at a high hyperglycemic risk. However, in some embodiments, the conversion of ISOB to speed may be based on knowledge of predicted BG both pre- and post-intervention. In contrast to standard model predictive control (MPC), the speed value is a modified ISOB value, which is not the result of optimization.
上記した例では高血糖リスクの使用について説明したが、ISOBの速度への変換は、高血糖リスク及び低血糖リスクの両方の情報に基づいてもよい。 Although the above example describes the use of hyperglycemic risk, the conversion of ISOB to rate may be based on both hyperglycemic and hypoglycemic risk information.
以下の式に示すように、速度窓は、高血糖リスクに基づく速度への、個別ボーラスの変換の分母であり得る。
インスリン送達速度=(一致のレベルに基づく必要なインスリンの量)/(必要なインスリンの量が送達されることになるリスクベースの時間窓)。
The rate window can be the denominator for converting the individual bolus to a rate based on hyperglycemic risk, as shown in the equation below.
Insulin delivery rate = (amount of insulin required based on level of concordance)/(risk-based time window during which the amount of insulin required will be delivered).
この場合、監視部840から結果として得られる推奨値は、個別の補正及び/又は食事ボーラスの効果を達成するのに十分に大きく、又は低い基礎送達速度を含むのに十分に小さくすることができる。 In this case, the resulting recommendation from the monitoring unit 840 can be large enough to achieve the effect of individual corrections and/or meal boluses, or small enough to include a low basal delivery rate.
いくつかの実施形態では、インスリン送達監視部245の積極性は、患者の1日の総インスリン必要量(TDI)の評価に基づいて制約されてもよい。例えば、IOBとISOBとの間の差に対する適切な応答を計算するために必要とされるパラメータは、TDIの関数として制約され得る。TDIの進行中の修正によって、規範的インスリン計画部の積極性がどの程度許容されるかが調節される。制御アルゴリズムの積極性がどの程度許容されるかについての別個のチェックとして、補正係数の飽和値が使用され得る。ここで補正係数に対する制限が実施されてもよい。 In some embodiments, the aggressiveness of the insulin delivery monitor 245 may be constrained based on an assessment of the patient's total daily insulin requirement (TDI). For example, parameters needed to calculate an appropriate response to the difference between IOB and ISOB may be constrained as a function of TDI. Ongoing modifications of the TDI adjust how aggressive the nominal insulin planning component is allowed to be. A saturation value for the correction factor may be used as a separate check on how aggressive the control algorithm is allowed to be. Here, limits on the correction factor may be implemented.
インスリン送達監視部245からの出力290は、承認された基礎速度及び任意選択で承認されたボーラス速度を含む。出力290はまた、患者、医師又は他の医療専門家若しくは医療管理者、ディスプレイ、コンピューティングデバイスなどに送信されるメッセージも含んでもよい。例えば、予測されたBGトラジェクトリが不確実さの説明とともに表示されてもよい。インスリン送達の推奨される値又は量は、特定の時間間隔に対して、及び/又は様々な条件(例えば、「~の場合」、「~のときに」、「~に基づいて」、「食事告知なしの範囲内時間(time in range)」、など)に関して、提供又は記述され得る。 Output 290 from insulin delivery monitor 245 includes the approved basal rate and, optionally, the approved bolus rate. Output 290 may also include a message sent to the patient, a physician or other medical professional or administrator, a display, a computing device, etc. For example, a predicted BG trajectory may be displayed along with an explanation of the uncertainty. Recommended values or amounts of insulin delivery may be provided or described for specific time intervals and/or with respect to various conditions (e.g., "if," "when," "based on," "time in range without meal notification," etc.).
図9は、リスクベースのインスリン送達速度変換で使用されるインスリン送達監視の方法900の一実施態様のフロー図である。方法900は、インスリン送達監視部245を使用して行われ得る。 Figure 9 is a flow diagram of one embodiment of a method 900 for insulin delivery monitoring for use in risk-based insulin delivery rate conversion. Method 900 can be performed using the insulin delivery monitor unit 245.
910において、現在及び/又は将来の高血糖及び/又は低血糖のリスクなどの入力、状態推定部420の出力、モデル一致評価部430の出力(すなわち乖離D)、RIR更新部440の出力(すなわちRIR450)、並びに基礎インスリン及び任意選択でボーラスインスリンを記述する外部で導出されたプロセスからの入力が受信される。 At 910, inputs such as current and/or future risk of hyperglycemia and/or hypoglycemia, the output of the state estimator 420, the output of the model match evaluator 430 (i.e., the deviation D), the output of the RIR updater 440 (i.e., the RIR 450), and inputs from an externally derived process describing basal insulin and, optionally, bolus insulin are received.
920において、将来のインスリンの目標トラジェクトリが決定される。 At 920, a future insulin target trajectory is determined.
930において、規範的インスリン計画部を使用して、モデル一致評価部430からの乖離Dを最小化する及び/又は高血糖リスクを最小化するために必要なインスリンの量が決定される。 At 930, the nominal insulin planning component is used to determine the amount of insulin required to minimize the deviation D from the model fit assessment component 430 and/or minimize the risk of hyperglycemia.
940において、提案された基礎速度及び/又は提案されたボーラス速度は、承認された基礎速度及び/又は承認されたボーラス速度を決定するために、規範的インスリン計画部によって識別されたインスリン必要量と調整される。 At 940, the proposed basal rate and/or proposed bolus rate are adjusted with the insulin needs identified by the nominal insulin planning component to determine the approved basal rate and/or approved bolus rate.
950において、承認された基礎速度及び/又は承認されたボーラス速度が、例えば、送達デバイス、患者、医師又は他の医療専門家若しくは医療管理者、ディスプレイデバイス、コンピューティングデバイス、などに出力される。 At 950, the approved basal rate and/or approved bolus rate are output, for example, to the delivery device, the patient, a physician or other medical professional or administrator, a display device, a computing device, etc.
実施例1-従来のインスリンポンプ療法の実施の監視 Example 1 - Monitoring the implementation of conventional insulin pump therapy
一実施態様では、本明細書に記載されるシステム及び方法は、ユーザがプログラムした基礎速度プロファイルと、炭水化物の推定値、炭水化物比率、補正係数、及びIOBを使用して演算された機能的食前インスリンボーラスとを有するインスリンポンプ療法システム(外部プロセス)とともに、動作可能に使用される。この例では、システム/方法は以下のように動作する。 In one embodiment, the systems and methods described herein are operatively used in conjunction with an insulin pump therapy system (external process) having a user-programmed basal rate profile and a functional pre-meal insulin bolus calculated using carbohydrate estimates, carbohydrate ratios, correction factors, and IOBs. In this example, the system/method operates as follows:
比較部235は、現在の代謝状態ベクトルの開ループ及びCGMに基づく推定値を、以下のうちの1つ以上を含む様々な方法で量的に調整する:一致(若しくは不一致)のレベルをインスリン送達の失敗(例えば、ポンプ閉塞)に帰することによって→ポンプ障害状態推定値の設定、一致/不一致を予期しない低い/高い「インスリン作用」に帰することによって→インスリン感受性パラメータが、小さ過ぎる/大き過ぎるという事実の認識、及び/又は、定量化された一致/不一致を、告知されていない食事(又は患者が承認したよりも炭水化物含有量の高い食事)に帰することによって→インスリン作用に関するモデル一致評価部430の乖離(D)の漸増的適合。 The comparator 235 quantitatively adjusts the open-loop and CGM-based estimates of the current metabolic state vector in various ways, including one or more of the following: by attributing the level of agreement (or discrepancy) to a failure of insulin delivery (e.g., pump blockage) → setting a pump failure state estimate, by attributing agreement/disagreement to an unexpectedly low/high "insulin action" → recognizing the fact that the insulin sensitivity parameter is too low/too high, and/or by attributing the quantified agreement/disagreement to an unannounced meal (or a meal with a higher carbohydrate content than the patient approved) → incrementally adapting the model agreement evaluator 430's deviation (D) for insulin action.
血糖リスク評価部240は、指定された計画期間にわたって適用可能な高血糖リスク及び/又は低血糖リスクの定量値を推定する。このことはユーザからの更なる介入を想定していないことに留意されたい。 The glycemic risk assessment unit 240 estimates the applicable quantitative values of hyperglycemic risk and/or hypoglycemic risk over the specified planning period. Note that this does not assume any further intervention from the user.
インスリン送達監視部245(動作可能に接続されたインスリン送達デバイスからのユーザがプログラムした基礎速度プロファイルを把握している)は、任意選択で患者からの現在のボーラス要求を見て、患者からの将来の介入を想定せずに、指定された計画期間にわたる基礎速度プロファイルの効果を推定し、現在のボーラス要求(存在する場合)を修正するか若しくは要求されていないインスリンボーラスを発すること、計画期間の持続時間にわたって基礎速度プロファイルを修正すること、及び/又はボーラスが計画期間中の将来のある時点で送達されることを指定することを決定し得る。 The insulin delivery monitor 245 (knowing the user-programmed basal rate profile from the operably connected insulin delivery device) may optionally look at the current bolus request from the patient, estimate the effect of the basal rate profile over the specified planning period without assuming future intervention from the patient, and decide to modify the current bolus request (if any) or issue an unrequested insulin bolus, modify the basal rate profile for the duration of the planning period, and/or specify that a bolus be delivered at some future time during the planning period.
この実施態様による1つの例示的な状況(条件のセット)では、予めプログラムされた基礎プロファイルが患者の空腹時基礎プロファイル(又はRIR)に対して上昇しているとき、その上昇した基礎速度は、基礎インスリン送達を行って未告知の食事に部分的に対処しようとするユーザの試みを表している場合がある。この場合、監視部は、その一部を別個のボーラスに変換することによって、その上昇した基礎速度の効果を加速する役割を果たす。 In one exemplary situation (set of conditions) according to this embodiment, when the preprogrammed basal profile is elevated relative to the patient's fasting basal profile (or RIR), the elevated basal rate may represent the user's attempt to partially cover an unannounced meal with basal insulin delivery. In this case, the monitor serves to accelerate the effect of the elevated basal rate by converting a portion of it into a separate bolus.
この実施態様による別の例示的な状況(条件のセット)では、比較部235が、(i)未告知の/過小評価された炭水化物が存在するか、又は(ii)インスリン感受性の低下がモデル不一致の最も可能性の高い説明であるかのいずれかであると判定し得る場合には、血糖リスク評価部240は、臨床的に有意な上昇した高血糖のリスクRを推定することができ、ユーザが個別のボーラスBを最近指定した場合には、インスリン送達監視部245は、以下のいずれかを行う:指定された計画期間Tに関する予めプログラムされた基礎速度プロファイルと関連付けられたインスリンの総量のうちのある割合FをBに加えたものに等しいボーラスを今度は送達し(ある割合は推定された高血糖のリスクRの関数として演算される(例えば、F=k*R/(1+k*R)、上式でkはパラメータである))、インスリンの残りの割合(1-F)を、指定された計画期間Tの間、低減された新しい一時的な基礎速度として送達すると決定する、又は、ユーザの判断に従い、Bのみを送達し、監視部が先取りして基礎インスリンをボーラスに変換する将来の機会を待つことができる(このことはデータの信頼性などの様々な要因に依存し得る)。 In another exemplary situation (set of conditions) according to this embodiment, if the comparison unit 235 can determine that either (i) unannounced/underestimated carbohydrates are present or (ii) reduced insulin sensitivity is the most likely explanation for the model mismatch, the glycemic risk assessment unit 240 can estimate a clinically significant increased risk of hyperglycemia R, and if the user has recently specified an individual bolus B, the insulin delivery monitor 245 can either: now deliver a bolus equal to B plus a percentage F of the total amount of insulin associated with the pre-programmed basal rate profile for the specified planning period T (the percentage is calculated as a function of the estimated risk of hyperglycemia R (e.g., F=k*R/(1+k*R), where k is a parameter)), and decide to deliver the remaining percentage of insulin (1-F) as a new, reduced, temporary basal rate for the specified planning period T; or, at the user's discretion, deliver only B and wait for a future opportunity for the monitor to preemptively convert basal insulin to a bolus (this can depend on various factors such as data reliability).
この実施態様による更なる別の例示的な状況(条件のセット)では、比較部235が、予想外に高いインスリン作用(瞬間的に高いインスリン感受性が示唆されている)がモデル不一致の最も可能性の高い説明であると推定する場合には、血糖リスク評価部240は、臨床的に有意な上昇した低血糖のリスクRを推定し、ユーザが個別のボーラスB≧0を最近入力した場合には、インスリン送達監視部245は、指定された計画期間に関する一時的な基礎速度をリスクに基づいて設定し得る。例えば、特定のIOBを達成する要望に基づけば、ユーザのボーラスBが分かれば、指定された時間枠内でそのIOBを達成するように基礎速度を設定することができ、その場合、目標IOB及び時間枠の両方は、推定された低血糖のリスクの関数として演算される。追加的又は代替的に、インスリン送達監視部245は、ボーラスに関してユーザに警告して、追加の炭水化物がなければボーラスによって低血糖のリスクが悪化し得ることを示唆してもよい。 In yet another exemplary situation (set of conditions) according to this embodiment, if the comparison unit 235 estimates that unexpectedly high insulin action (suggesting momentarily high insulin sensitivity) is the most likely explanation for the model mismatch, the glycemic risk assessment unit 240 estimates a clinically significant elevated risk of hypoglycemia R, and if the user has recently entered an individual bolus B≧0, the insulin delivery monitor unit 245 may set a temporary basal rate for the specified planning period based on the risk. For example, based on a desire to achieve a specific IOB, knowing the user's bolus B, the basal rate can be set to achieve that IOB within a specified time frame, where both the target IOB and the time frame are calculated as a function of the estimated risk of hypoglycemia. Additionally or alternatively, the insulin delivery monitor unit 245 may warn the user about the bolus, suggesting that the bolus may worsen the risk of hypoglycemia in the absence of additional carbohydrates.
実施例2-自動インスリン送達(AID)アルゴリズムの監視 Example 2 - Monitoring an Automated Insulin Delivery (AID) Algorithm
この第2の例示的な実施態様では、本明細書に記載されるシステム及び方法は、患者がボーラスを要求する機会の有無にかかわらず、基礎速度の自動調整及び/又は自動インスリンボーラスを含む自動インスリン送達治療システム(外部プロセス)とともに動作可能に使用される。比較部235は、実施例1に記載されているように及び推定されたRIRに更に基づいて、現在の代謝状態ベクトルの開ループの推定値及びCGMベースの推定値を量的に調整する。 In this second exemplary embodiment, the systems and methods described herein are operatively used in conjunction with an automatic insulin delivery therapy system (external process) that includes automatic adjustment of basal rates and/or automatic insulin boluses, regardless of whether the patient has an opportunity to request a bolus. The comparator 235 quantitatively adjusts the open-loop and CGM-based estimates of the current metabolic state vector as described in Example 1 and further based on the estimated RIR.
血糖リスク評価部240は、指定された計画期間にわたって適用可能な低血糖リスクの定量値を推定する(注:ユーザからの更なる介入はないと想定する)。 The glycemic risk assessment unit 240 estimates the applicable quantitative value of hypoglycemic risk over the specified planning period (note: assumes no further intervention from the user).
インスリン送達監視部245は、患者のRIRに基づいて、RIRよりも高い基礎速度の推奨値及び/又はインスリンボーラス要求/推奨値に応じて、患者からの将来の介入がないと想定して、現在のボーラス要求/推奨値(存在する場合)を修正するか又は新しいボーラスを導入すること、AID基礎速度推奨値を修正すること、及び/又はボーラスが指定された計画期間内の将来のある時点で送達されることを指定することを決定し得る。 Based on the patient's RIR, and depending on the basal rate recommendation and/or insulin bolus request/recommendation higher than the RIR, the insulin delivery monitor 245 may decide to modify the current bolus request/recommendation (if any) or introduce a new bolus, modify the AID basal rate recommendation, and/or specify that a bolus be delivered at some future time within a specified planning period, assuming no future intervention from the patient.
この第2の実施態様による1つの例示的な状況(条件のセット)では、比較部235が、(i)未告知の/過小評価された炭水化物が存在するか、又は(ii)インスリン感受性の低下がモデル不一致の最も可能性の高い説明であるかのいずれかであると判定する場合、血糖リスクプロファイラは、臨床的に有意な上昇した高血糖のリスクRを推定し、ボーラス推奨値又は要求が存在しない場合には、インスリン送達監視部245は、指定された計画期間Tに関するAID推奨の基礎速度プロファイルと関連付けられたインスリンの総量のうちのある割合Fに等しいボーラスを今度は送達し(ある割合は推定された高血糖のリスクRの関数として演算される(例えば、F=k*R/(1+k*R)、上式でkはパラメータである))、AIDの基礎速度推奨値と関連付けられたインスリンの残りの割合(1-F)を、低減された新しい基礎速度として送達し得る。追加的又は代替的に、上で導入されたボーラスは、AID推奨の基礎速度と患者のRIRとの間の差の関数として演算され得る。 In one exemplary situation (set of conditions) according to this second embodiment, if the comparator 235 determines that either (i) unannounced/underestimated carbohydrates are present or (ii) reduced insulin sensitivity is the most likely explanation for the model mismatch, the glycemic risk profiler estimates a clinically significant elevated risk of hyperglycemia R, and in the absence of a bolus recommendation or request, the insulin delivery monitor 245 may now deliver a bolus equal to a percentage F of the total amount of insulin associated with the AID-recommended basal rate profile for the specified planning period T (the percentage calculated as a function of the estimated risk of hyperglycemia R (e.g., F = k * R / (1 + k * R), where k is a parameter)) and deliver the remaining percentage of insulin associated with the AID-recommended basal rate recommendation (1 - F) as a new reduced basal rate. Additionally or alternatively, the bolus introduced above may be calculated as a function of the difference between the AID-recommended basal rate and the patient's RIR.
この第2の実施態様による別の例示的な状況(条件のセット)では、比較部235が、(i)未告知の/過小評価された炭水化物が存在するか、又は(ii)インスリン感受性の低下がモデル不一致の最も可能性の高い説明であるかのいずれかであると認識する場合、血糖リスク評価部240は、臨床的に有意な上昇した高血糖のリスクRを推定し、ユーザが個別のボーラスBのみを指定した場合には、インスリン送達監視部245は、指定された計画期間Tに関するAID推奨の基礎速度プロファイルと関連付けられたインスリンの総量のうちのある割合FをBに加えたものに等しいボーラスを今度は送達すること(ある割合は推定された高血糖のリスクRの関数として演算され、例えば、F=k*R/(1+k*R)であり、上式でkはパラメータである)、及び、AIDの基礎速度推奨値と関連付けられたインスリンの残りの割合(1-F)を、低減された新しい基礎速度として送達することを決定する。代替として、インスリン送達監視部245は、ユーザの判断に従い、Bのみを送達し、監視部が先取りして基礎インスリンをボーラスに変換する将来の機会を待ってもよく、このことは例えばデータ信頼性又はフェイルセーフ特徴に基づき得る。 In another exemplary situation (set of conditions) according to this second embodiment, if the comparison unit 235 recognizes that either (i) unannounced/underestimated carbohydrates are present or (ii) decreased insulin sensitivity is the most likely explanation for the model mismatch, the glycemic risk assessment unit 240 estimates a clinically significant increased risk of hyperglycemia R, and if the user specifies only an individual bolus B, the insulin delivery monitoring unit 245 determines to now deliver a bolus equal to a certain percentage F of the total amount of insulin associated with the AID-recommended basal rate profile for the specified planning period T plus B (the certain percentage is calculated as a function of the estimated risk of hyperglycemia R, for example, F = k * R / (1 + k * R), where k is a parameter), and to deliver the remaining percentage of insulin associated with the AID-recommended basal rate value (1 - F) as a new reduced basal rate. Alternatively, the insulin delivery monitor 245 may deliver only B at the user's discretion and wait for a future opportunity for the monitor to preemptively convert basal insulin to a bolus, which may be based on data reliability or fail-safe features, for example.
この第2の実施態様による更なる別の例示的な状況(条件のセット)では、比較部235が、予想外に高いインスリン作用(瞬間的に高いインスリン感受性が示唆されている)がモデル不一致の最も可能性の高い説明であると認識する場合、血糖リスク評価部240は、臨床的に有意な上昇した低血糖のリスクRを推定し、ユーザが個別のボーラスB≧0だけを指定した場合には、インスリン送達監視部245は、指定された計画期間にわたって一時的な基礎速度を設定することを決定し、例えば、特定のIOBを達成する要望に基づき、ユーザのボーラスBが分かれば、指定された時間枠内でそのIOBを達成するように基礎速度を設定することができ、その場合、目標IOB及び時間枠の両方は、推定された低血糖のリスクの関数として計算される。(例えば、未告知の炭水化物を補償するために)低減された基礎速度が必要であったと判明した場合には、補償された上昇した基礎速度として又は個別のボーラスとして、その差を後から導入することができる。追加的又は代替的に、監視部は、ボーラスBを不変のままにすると決定してもよいが、B=0でない限り、ボーラスについてユーザに表示/警告して、追加の炭水化物がなければボーラスによって低血糖のリスクが悪化し得ることを示唆してもよい。 In yet another exemplary situation (set of conditions) according to this second embodiment, if the comparison unit 235 recognizes that unexpectedly high insulin action (suggesting momentarily high insulin sensitivity) is the most likely explanation for the model mismatch, the glycemic risk assessment unit 240 estimates a clinically significant elevated risk of hypoglycemia R, and if the user specifies only an individual bolus B ≥ 0, the insulin delivery monitor unit 245 determines to set a temporary basal rate for the specified planning period. For example, based on a desire to achieve a specific IOB, if the user's bolus B is known, the basal rate can be set to achieve that IOB within a specified time frame, where both the target IOB and the time frame are calculated as a function of the estimated risk of hypoglycemia. If it turns out that a reduced basal rate was necessary (e.g., to compensate for unannounced carbohydrates), the difference can be introduced later as a compensated elevated basal rate or an individual bolus. Additionally or alternatively, the monitor may decide to leave bolus B unchanged, but may display/warn the user about the bolus unless B=0, suggesting that the bolus may exacerbate the risk of hypoglycemia in the absence of additional carbohydrates.
図10は、例示的な実施形態及び態様が実施され得る例示的なコンピューティング環境を示す。コンピューティングデバイス環境は、好適なコンピューティング環境の単なる一例であり、使用又は機能の範囲に関していかなる限定も示唆するように意図されていない。 Figure 10 illustrates an exemplary computing environment in which example embodiments and aspects may be implemented. The computing device environment is only one example of a suitable computing environment and is not intended to suggest any limitation as to the scope of use or functionality.
多数の他の汎用若しくは専用コンピューティングデバイス環境又は構成が使用されてもよい。使用に好適であり得る周知のコンピューティングデバイス、環境、及び/又は構成の例としては、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルド若しくはラップトップデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのシステム、ネットワークパーソナルコンピュータ(personal computer、PC)、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、組み込みシステム、上記のシステム又はデバイスのいずれかを含む分散コンピューティング環境などを含むが、これらに限定されない。 Numerous other general-purpose or special-purpose computing device environments or configurations may also be used. Examples of well-known computing devices, environments, and/or configurations that may be suitable for use include, but are not limited to, personal computers, server computers, handheld or laptop devices, multiprocessor systems, microprocessor-based systems, networked personal computers (PCs), minicomputers, mainframe computers, embedded systems, distributed computing environments that include any of the above systems or devices, and the like.
コンピュータによって実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令が使用されてもよい。一般に、プログラムモジュールとしては、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などが含まれる。通信ネットワーク又は他のデータ伝送媒体を介してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境を使用することができる。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュール及び他のデータは、メモリ記憶デバイスを含むローカルコンピュータ記憶媒体及びリモートコンピュータ記憶媒体の両方に位置され得る。 Computer-executable instructions such as program modules executed by a computer may be used. Generally, program modules include routines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. Distributed computing environments may be used in which tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network or other data transmission medium. In a distributed computing environment, program modules and other data may be located in both local and remote computer storage media, including memory storage devices.
図10を参照すると、本明細書で記載される態様を実施するための例示的なシステムは、コンピューティングデバイス1000などのコンピューティングデバイスを含む。その最も基本的な構成では、コンピューティングデバイス1000は、通常、少なくとも1つの処理ユニット1002とメモリ1004とを含む。コンピューティングデバイスの正確な構成及びタイプに応じて、メモリ1004は、揮発性であっても(ランダムアクセスメモリ(random access memory、RAM)など)、不揮発性であっても(読み取り専用メモリ(read-only memory、ROM)、フラッシュメモリなど)、又はこれらの2つの何らかの組み合わせであってよい。この最も基本的な構成は、図10に破線1006で示されている。 With reference to FIG. 10, an exemplary system for implementing aspects described herein includes a computing device, such as computing device 1000. In its most basic configuration, computing device 1000 typically includes at least one processing unit 1002 and memory 1004. Depending on the exact configuration and type of computing device, memory 1004 may be volatile (such as random access memory (RAM)), non-volatile (such as read-only memory (ROM) or flash memory), or some combination of the two. This most basic configuration is indicated in FIG. 10 by dashed line 1006.
コンピューティングデバイス1000は、追加の特徴/機能を有してもよい。例えば、コンピューティングデバイス1000は、磁気若しくは光ディスク又はテープを含む(取り外し可能な及び/若しくは取り外し不可能な)追加の記憶装置を含むが、これらに限定されない。そのような追加の記憶装置は、取り外し可能な記憶装置1008及び取り外し不可能な記憶装置1010によって図10に示されている。 Computing device 1000 may have additional features/functionality. For example, computing device 1000 may include additional storage (removable and/or non-removable) including, but not limited to, magnetic or optical disks or tape. Such additional storage is illustrated in FIG. 10 by removable storage 1008 and non-removable storage 1010.
コンピューティングデバイス1000は、通常、様々なコンピュータ可読媒体を含む。コンピュータ可読媒体は、デバイス1000によってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体であり得、揮発性及び不揮発性媒体、取り外し可能及び取り外し不可能媒体の両方を含む。 Computing device 1000 typically includes a variety of computer-readable media. Computer-readable media can be any available media that can be accessed by device 1000, including both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media.
コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータなどの情報の記憶のための任意の方法又は技術において実施される揮発性及び非揮発性の、取り外し可能な及び取り外し不可能な媒体を含む。メモリ1004、取り外し可能な記憶装置1008、及び取り外し不可能な記憶装置1010は全て、コンピュータ記憶媒体の例である。コンピュータ記憶媒体は、RAM、ROM、電気的消去可能プログラム読み出し専用メモリ(electrically erasable program read-only memory、EEPROM)、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、CD-ROM、デジタルバーサタイルディスク(digital versatile disk、DVD)若しくは他の光記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶デバイス、又は所望の情報を記憶するように使用することができ、かつコンピューティングデバイス1000によってアクセスすることができる任意の他の媒体を含むが、これらに限定されない。任意のそのようなコンピュータ記憶媒体は、コンピューティングデバイス1000の一部であってもよい。 Computer storage media include volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer-readable instructions, data structures, program modules, or other data. Memory 1004, removable storage 1008, and non-removable storage 1010 are all examples of computer storage media. Computer storage media include, but are not limited to, RAM, ROM, electrically erasable program read-only memory (EEPROM), flash memory or other memory technology, CD-ROM, digital versatile disk (DVD) or other optical storage, magnetic cassettes, magnetic tape, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or any other medium that can be used to store desired information and that can be accessed by computing device 1000. Any such computer storage media may be part of computing device 1000.
コンピューティングデバイス1000は、このデバイスが他のデバイスと通信することを可能にする通信接続1012を含有し得る。コンピューティングデバイス1000はまた、キーボード、マウス、ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイスなどの入力デバイス1014を有し得る。ディスプレイ、スピーカ、プリンタなどの出力デバイス1016がまた、含まれ得る。これらのデバイスは全て、当該技術分野において周知であり、ここで詳細に考察する必要はない。 Computing device 1000 may contain communications connections 1012 that allow the device to communicate with other devices. Computing device 1000 may also have input devices 1014, such as a keyboard, mouse, pen, voice input device, touch input device, etc. Output devices 1016, such as a display, speakers, printer, etc., may also be included. All of these devices are well known in the art and need not be discussed at length here.
一実施態様では、リスクベースのインスリン送達速度変換器は、インスリンデータ及びグルコースデータを受信するように構成され、かつ、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別するように構成されている、モデル一致評価部を含む、比較部と、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化するように構成されている血糖リスク評価部と、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節するように構成されているインスリン送達監視部と、を備える。 In one embodiment, the risk-based insulin delivery rate converter comprises a comparison unit configured to receive insulin data and glucose data and including a model agreement evaluator configured to identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin; a glycemic risk assessment unit configured to quantify a risk of at least one of current or future hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data; and an insulin delivery monitor configured to adjust the insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit.
一実施態様において、リスクベースのインスリン送達速度変換方法は、比較部においてインスリンデータ及びグルコースデータを受信することと、比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別することと、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化することと、インスリン送達監視部を使用して、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節することと、を含む。 In one embodiment, a risk-based insulin delivery rate conversion method includes receiving insulin data and glucose data at a comparison unit; identifying discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin using a model agreement assessment unit of the comparison unit; quantifying a risk of at least one of current or future hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment unit; and adjusting an insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit using an insulin delivery monitoring unit.
一実施態様では、システムは、少なくとも1つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体であって、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとシステムに、比較部でインスリンデータ及びグルコースデータを受信させ、比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別させ、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化させ、インスリン送達監視部を使用して、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体と、を備える。 In one embodiment, the system comprises at least one processor and a non-transitory computer-readable medium containing instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to receive insulin data and glucose data at a comparison unit, identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by using a model agreement assessment unit of the comparison unit to quantify the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin, quantify a current or future risk of at least one of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment unit, and adjust an insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit using an insulin delivery monitor.
実施態様は、以下の特徴の一部又は全部を含み得る。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、モデル一致評価部を使用して、代謝状態又は行動状態の2つの異なるモデル間の乖離を評価させ、後で使用するために乖離を出力として提供させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、モデル一致評価部を使用して、代謝状態又は行動状態の2つの異なる開ループ予測間の乖離を分散として定量化させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、比較部の状態推定部を使用して、持続グルコースモニタリングシステム(CGM)フィードバック、他の感知された入力、又はユーザ入力のうちの少なくとも1つに基づいて、患者の生理学的状態又は行動状態少なくとも一方を推定させ、モデル一致評価部に出力を提供させる命令を更に含む。状態推定値はモデル一致評価部によって使用される。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、血糖リスク評価部によって高血糖リスクを評価させる命令を更に含み、高血糖リスクはインスリン送達監視部によるインスリン速度の計算に用いられる時間窓を調節するために使用される。インスリン送達監視部は、外部プロセスからの提案されたボーラス速度又は基礎速度の少なくとも一方を考慮する。インスリン送達監視部は、必要なインスリンの量が送達されることになる時間窓に関するインスリン速度を計算する。時間窓は、血糖リスク評価部によって定量化された血糖リスクのレベルから決定される。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、インスリン送達監視部のインスリン計画部によって、比較部によって決定された乖離を最小化するために必要なインスリンの量を決定させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、インスリン送達監視部の監視部によって、外部ソースからの提案された基礎速度をインスリン計画部によって識別されたインスリン必要量と調整させて、次の定期的更新のための承認された基礎速度を決定させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、インスリン送達監視部を使用して、承認された基礎速度を基礎速度と個別のボーラスを混合したものに変換させる命令を更に含む。 Implementations may include some or all of the following features. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by at least one processor, cause the system to use the model match evaluator to evaluate the discrepancy between two different models of metabolic or behavioral state and provide the discrepancy as an output for later use. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to use the model match evaluator to quantify the discrepancy between two different open-loop predictions of the metabolic or behavioral state as a variance. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to use the state estimator of the comparator to estimate at least one of the patient's physiological or behavioral state based on at least one of continuous glucose monitoring system (CGM) feedback, other sensed input, or user input and provide an output to the model match evaluator. The state estimate is used by the model match evaluator. The computer-readable medium further includes instructions, when executed by the at least one processor, that cause the system to assess a hyperglycemic risk by the glycemic risk assessment unit, and the hyperglycemic risk is used to adjust a time window used to calculate an insulin rate by the insulin delivery monitoring unit. The insulin delivery monitoring unit considers at least one of a suggested bolus rate or a basal rate from an external process. The insulin delivery monitoring unit calculates an insulin rate for a time window during which the required amount of insulin will be delivered. The time window is determined from the level of glycemic risk quantified by the glycemic risk assessment unit. The computer-readable medium further includes instructions, when executed by the at least one processor, that cause the system to determine, by an insulin planning unit of the insulin delivery monitoring unit, an amount of insulin needed to minimize the deviation determined by the comparison unit. The computer-readable medium further includes instructions, when executed by the at least one processor, that cause the system to adjust, by a monitoring unit of the insulin delivery monitoring unit, a suggested basal rate from an external source with the insulin need identified by the insulin planning unit to determine an approved basal rate for the next periodic update. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to convert the approved basal rate into a blend of basal rate and individual boluses using the insulin delivery monitor.
一実施態様では、リスクベースのインスリン送達速度変換器は、インスリンデータ及びグルコースデータを受信するように構成され、かつ、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別するように構成されている、モデル一致評価部を含む、比較部と、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化するように構成されている血糖リスク評価部と、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節するように構成されているインスリン送達監視部と、基準インスリン速度(RIR)を決定するように構成されている基準インスリン速度更新部であって、RIRは平衡を達成すると考えられるインスリンの内部基準である、基準インスリン速度更新部と、を備える。 In one embodiment, the risk-based insulin delivery rate converter comprises a comparison unit configured to receive insulin data and glucose data and including a model agreement evaluator configured to identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin; a glycemic risk assessment unit configured to quantify a risk of at least one of current or future hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data; an insulin delivery monitor configured to adjust the insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit; and a reference insulin rate updater configured to determine a reference insulin rate (RIR), where the RIR is an internal reference for insulin that is considered to achieve equilibrium.
一実施態様において、リスクベースのインスリン送達速度変換方法は、比較部においてインスリンデータ及びグルコースデータを受信することと、比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別することと、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化することと、インスリン送達監視部を使用して、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節することと、基準インスリン速度(RIR)更新部を使用してRIRを決定することであって、RIRは平衡を達成すると考えられるインスリンの内部基準である、決定することと、を含む。 In one embodiment, a risk-based insulin delivery rate conversion method includes receiving insulin data and glucose data at a comparison unit; identifying discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin using a model agreement assessment unit of the comparison unit; quantifying a risk of at least one of current or future hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment unit; adjusting the insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit using an insulin delivery monitoring unit; and determining a reference insulin rate (RIR) update unit, where the RIR is an internal reference for insulin that is believed to achieve equilibrium.
一実施態様では、システムは、少なくとも1つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体であって、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとシステムに、比較部でインスリンデータ及びグルコースデータを受信させ、比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、インスリンデータ及びグルコースデータから導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別させ、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化させ、インスリン送達監視部を使用して、比較部及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節させ、基準インスリン速度(RIR)更新部を使用してRIRを決定させ、RIRは平衡を達成すると考えられるインスリンの内部基準である、命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体と、を備える。 In one embodiment, the system comprises at least one processor and a non-transitory computer-readable medium containing instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to receive insulin data and glucose data at a comparison unit; identify discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the insulin and glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin using a model agreement assessment unit of the comparison unit; quantify a current or future risk of at least one of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment unit; adjust an insulin delivery rate based on data from the comparison unit and the glycemic risk assessment unit using an insulin delivery monitoring unit; and determine an RIR using a reference insulin rate (RIR) update unit, the RIR being an internal reference for insulin that is believed to achieve equilibrium.
実施態様は、以下の特徴の一部又は全部を含み得る。RIR更新部は比較部内に含まれる。RIRは比較部によって使用される。血糖リスク評価部は、RIRを受信し、RIRを使用して現在若しくは将来の高血糖又は将来の低血糖のうちの少なくとも1つのリスクを定量化するように構成される。インスリン送達監視部は、RIRを受信し、RIRを使用して、将来のインスリンの目標トラジェクトリと乖離を最小限にするために必要なインスリンの量とを決定するように構成される。インスリン送達監視部は、乖離データを受信し、乖離データを使用して、将来のインスリンの目標トラジェクトリと乖離を最小限にするために必要なインスリンの量とを決定するように更に構成される。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、モデル一致評価部を使用して、代謝状態又は行動状態の2つの異なるモデル間の乖離を評価させ、後で使用するために乖離を出力として提供させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、モデル一致評価部を使用して、代謝状態又は行動状態の2つの異なる開ループ予測間の乖離を分散として定量化させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、比較部の状態推定部を使用して、持続グルコースモニタリングシステム(CGM)フィードバック、他の感知された入力、又はユーザ入力のうちの少なくとも1つに基づいて、患者の生理学的状態又は行動状態の少なくとも一方を推定させ、出力をモデル一致評価部に提供させる命令を更に含む。状態推定値はモデル一致評価部によって使用される。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、血糖リスク評価部によって高血糖リスクを評価させる命令を更に含み、高血糖リスクはインスリン送達監視部によるインスリン速度の計算に用いられる時間窓を調節するために使用される。インスリン送達監視部は、外部プロセスからの提案されたボーラス速度又は基礎速度の少なくとも一方を考慮する。インスリン送達監視部は、必要なインスリンの量が送達されることになる時間窓に関するインスリン速度を計算する。時間窓は、血糖リスク評価部によって定量化された血糖リスクのレベルから決定される。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、インスリン送達監視部のインスリン計画部によって、比較部によって決定された乖離を最小化するために必要なインスリンの量を決定させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、インスリン送達監視部の監視部によって、外部ソースからの提案された基礎速度をインスリン計画部によって識別されたインスリン必要量と調整させて、次の定期的更新のための承認された基礎速度を決定させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、インスリン送達監視部を使用して、承認された基礎速度を基礎速度と個別のボーラスを混合したものに変換させる命令を更に含む。 Implementations may include some or all of the following features: The RIR update unit is included within the comparison unit. The RIR is used by the comparison unit. The glycemic risk assessment unit is configured to receive the RIR and use the RIR to quantify a risk of at least one of current or future hyperglycemia or future hypoglycemia. The insulin delivery monitoring unit is configured to receive the RIR and use the RIR to determine a future insulin target trajectory and an amount of insulin needed to minimize the deviation. The insulin delivery monitoring unit is further configured to receive deviation data and use the deviation data to determine a future insulin target trajectory and an amount of insulin needed to minimize the deviation. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to use the model match assessment unit to assess a deviation between two different models of a metabolic or behavioral state and provide the deviation as an output for later use. The computer-readable medium further includes instructions, when executed by at least one processor, that cause the system to quantify, as variance, the deviation between two different open-loop predictions of a metabolic or behavioral state using a model match evaluator. The computer-readable medium further includes instructions, when executed by at least one processor, that cause the system to use a state estimator in the comparator to estimate at least one of a patient's physiological or behavioral state based on at least one of continuous glucose monitoring (CGM) feedback, other sensed input, or user input, and provide an output to the model match evaluator. The state estimate is used by the model match evaluator. The computer-readable medium further includes instructions, when executed by the at least one processor, that cause the system to assess hyperglycemic risk using a glycemic risk assessor, which assesses hyperglycemic risk, and the hyperglycemic risk is used to adjust a time window used to calculate an insulin rate by the insulin delivery monitor. The insulin delivery monitor considers at least one of a suggested bolus rate or a basal rate from an external process. The insulin delivery monitor calculates an insulin rate for a time window during which the required amount of insulin will be delivered. The time window is determined from the level of glycemic risk quantified by the glycemic risk assessment unit. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to determine, by an insulin planning unit of the insulin delivery monitoring unit, the amount of insulin needed to minimize the deviation determined by the comparison unit. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to cause, by a monitoring unit of the insulin delivery monitoring unit, to adjust a suggested basal rate from an external source with the insulin need identified by the insulin planning unit to determine an approved basal rate for the next periodic update. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to convert the approved basal rate into a blend of basal rate and individual boluses using the insulin delivery monitoring unit.
一実施態様では、方法は、比較部において複数の入力を受信することと、入力から導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別することと、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のリスクを定量化することと、インスリン送達監視部を使用して、比較部からのデータ及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節することと、を含む。 In one embodiment, the method includes receiving a plurality of inputs at a comparison component; identifying discrepancies between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the inputs; quantifying a current or future risk of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment component; and adjusting an insulin delivery rate based on data from the comparison component and data from the glycemic risk assessment component using an insulin delivery monitoring component.
一実施態様では、システムは、複数の入力を受信し、入力から導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別するように構成されている比較部と、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のリスクを定量化するように構成されている血糖リスク評価部と、比較部からの及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節するように構成されているインスリン送達監視部と、を備える。 In one embodiment, the system includes a comparison unit configured to receive a plurality of inputs and identify deviations between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the inputs; a glycemic risk assessment unit configured to quantify a current or future risk of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data; and an insulin delivery monitor configured to adjust an insulin delivery rate based on data from the comparison unit and from the glycemic risk assessment unit.
一実施態様では、システムは、少なくとも1つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体であって、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとシステムに、比較部で複数の入力を受信させ、入力から導出された代謝データ及び行動データの別々に導出された推定値間の乖離を識別させ、血糖リスク評価部を使用して、グルコースデータに基づいて現在又は将来の高血糖又は低血糖のリスクを定量化させ、インスリン送達監視部を使用して、比較部からのデータ及び血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体と、を備える。 In one embodiment, the system comprises at least one processor and a non-transitory computer-readable medium containing instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to receive a plurality of inputs at a comparison component, identify deviations between separately derived estimates of metabolic and behavioral data derived from the inputs, quantify current or future risk of hyperglycemia or hypoglycemia based on the glucose data using a glycemic risk assessment component, and adjust an insulin delivery rate based on data from the comparison component and data from the glycemic risk assessment component using an insulin delivery monitor.
実施態様は、以下の特徴の一部又は全部を含み得る。入力は、グルコースデータ、インスリンデータ、感知された入力データ、又はユーザ入力データのうちの少なくとも1つを含む。乖離を識別することは、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することを含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、比較部において、状態推定部を使用して、受信された入力に基づいて患者の生理学的状態又は行動状態を推定させ、モデル一致評価部に出力を提供させ、1つ以上の状態変数について、代謝状態又は行動状態の2つの異なるモデル間の乖離を評価させ、乖離を出力させる命令を更に含む。乖離を評価することは、状態推定部変数と、モデルが持続グルコースモニタリング(CGM)データが無い場合に同じ変数について予測していたと考えられるものとの間の差を演算することを含み、乖離は変数の2つのバージョン間の差である。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、内部基準インスリン速度(RIR)を決定させ、RIRを出力させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、血糖リスク評価部において、現在又は将来の高血糖の少なくとも一方のリスクを決定させ、現在又は将来の低血糖の少なくとも一方のリスクを決定させ、現在又は将来の高血糖の少なくとも一方のリスク及び現在又は将来の低血糖の少なくとも一方のリスクを出力させる命令を更に含む。コンピュータ可読媒体は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、システムに、インスリン送達監視部において、将来のインスリンの目標トラジェクトリを決定させ、規範的インスリン計画部を使用して、モデル一致評価部によって決定された乖離を最小化するために必要なインスリンの量を決定させ、提案された基礎速度又は提案されたボーラス速度を規範的インスリン計画部によって識別されたインスリン必要量と調整させて、承認された基礎速度又は承認されたボーラス速度を決定させ、承認された基礎速度又は承認されたボーラス速度を出力させる、命令を更に含む。 Implementations may include some or all of the following features: The input includes at least one of glucose data, insulin data, sensed input data, or user-input data. Identifying the discrepancy includes quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin. The computer-readable medium, when executed by at least one processor, further includes instructions that cause the system to, in the comparison unit, estimate a physiological or behavioral state of the patient based on the received input using a state estimator, cause a model agreement assessor to provide an output, evaluate a discrepancy between two different models of metabolic or behavioral state for one or more state variables, and output the discrepancy. Evaluating the discrepancy includes calculating a difference between a state estimator variable and what the model would have predicted for the same variable in the absence of continuous glucose monitoring (CGM) data, the discrepancy being the difference between the two versions of the variable. The computer-readable medium, when executed by at least one processor, further includes instructions that cause the system to determine an internal reference insulin rate (RIR) and output the RIR. The computer-readable medium further includes instructions that, when executed by the at least one processor, cause the system to determine, in the glycemic risk assessment unit, at least one of a current or future risk of hyperglycemia, determine a current or future risk of hypoglycemia, and output the current or future risk of hyperglycemia and the current or future risk of hypoglycemia.The computer-readable medium further includes instructions, when executed by the at least one processor, that cause the system to determine, in the insulin delivery monitoring unit, a future insulin target trajectory, determine, using the normative insulin planning unit, the amount of insulin needed to minimize the deviation determined by the model match assessment unit, adjust a proposed basal rate or a proposed bolus rate with the insulin need identified by the normative insulin planning unit to determine an approved basal rate or an approved bolus rate, and output the approved basal rate or the approved bolus rate.
本明細書に記載される様々な技法は、ハードウェア構成要素若しくはソフトウェア構成要素に関連して、又は適切な場合には、両方の組み合わせに関連して実施され得ることを理解されたい。使用することができる例示的なタイプのハードウェア構成要素としては、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field-programmable Gate Array、FPGA)、特定用途向け集積回路(Application-specific Integrated Circuit、ASIC)、特定用途向け標準製品(Application-specific Standard Product、ASSP)、システムオンチップシステム(System-on-a-chip system、SOC)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device、CPLD)などが含まれる。本開示の主題の方法及び装置、又はその特定の態様若しくは部分は、フロッピー(登録商標)ディスケット、CD-ROM、ハードドライブ、又は任意の他の機械可読記憶媒体などの有形媒体に具現化されたプログラムコード(すなわち、命令)の形態をとることができ、プログラムコードがコンピュータなどの機械にロードされて実行されると、機械は本開示の主題を実施するための装置となる。 It should be understood that the various techniques described herein may be implemented in connection with hardware or software components, or, where appropriate, with a combination of both. Exemplary types of hardware components that may be used include field-programmable gate arrays (FPGAs), application-specific integrated circuits (ASICs), application-specific standard products (ASSPs), system-on-a-chip systems (SOCs), complex programmable logic devices (CPLDs), and the like. The methods and apparatus of the presently disclosed subject matter, or certain aspects or portions thereof, may take the form of program code (i.e., instructions) embodied in a tangible medium, such as a floppy diskette, CD-ROM, hard drive, or any other machine-readable storage medium; when the program code is loaded into and executed by a machine, such as a computer, the machine becomes an apparatus for practicing the presently disclosed subject matter.
例示的な実施態様は、1つ以上のスタンドアロンコンピュータシステムのコンテキストにおいて本開示の主題の態様を利用することに言及し得るが、この主題は、そのようには限定されず、むしろ、ネットワーク又は分散コンピューティング環境などの任意のコンピューティング環境に関連して実施され得る。更に、本明細書で開示される主題の態様は、複数の処理チップ若しくはデバイスにおいて、又は複数の処理チップ若しくはデバイスにわたって実施されてもよく、同様に、複数のデバイスにわたって記憶が行われてもよい。そのようなデバイスは、例えば、パーソナルコンピュータ、ネットワークサーバ、及びハンドヘルドデバイスを含み得る。 While example implementations may refer to utilizing aspects of the presently disclosed subject matter in the context of one or more stand-alone computer systems, the subject matter is not so limited and, rather, may be implemented in connection with any computing environment, such as a network or distributed computing environment. Furthermore, aspects of the subject matter disclosed herein may be implemented in or across multiple processing chips or devices, as well as stored across multiple devices. Such devices may include, for example, personal computers, network servers, and handheld devices.
システム及び技法は、構造的特徴及び/又は方法論的行為特有の言語で記載されているが、添付の特許請求の範囲で定義されるシステム及び技法は、必ずしも記載される特定の特徴又は行為に限定されないと理解されるべきである。むしろ、上記の特定の特徴及び行為は、特許請求の範囲を実施する例示的な形態として開示されている。 Although the systems and techniques have been described in language specific to structural features and/or methodological acts, it should be understood that the systems and techniques defined in the appended claims are not necessarily limited to the specific features or acts described. Rather, the specific features and acts described above are disclosed as example forms of implementing the claims.
100 高レベル機能ブロック図
110 インスリンデバイス
120 グルコースモニタ
130 プロセッサ
140 患者
150 活動モニタ
160 スマートフォン
203 セットアップ入力データ
205 CGMデータ
210 他の感知された入力データ
215 インスリンデータ
220 ユーザ入力データ
225 外部プロセスデータ
230 インスリン送達速度変換器
235 比較部
240 血糖リスク評価部
245 インスリン送達監視部
290 出力
420 状態推定部
425 基準インスリン速度(RIR)
430 モデル一致評価部
435 乖離
440 基準インスリン速度(RIR)更新部
450 内部基準インスリン速度
605 入力
620 高血糖リスク
640 低血糖リスク
820 規範的インスリン計画部
840 監視部
1000 デバイス
1002 処理ユニット
1004 メモリ
1006 破線
1008 取り外し可能な記憶装置
1010 取り外し不可能な記憶装置
1012 通信接続
1014 入力デバイス
1016 出力デバイス
100 High-Level Functional Block Diagram 110 Insulin Device 120 Glucose Monitor 130 Processor 140 Patient 150 Activity Monitor 160 Smartphone 203 Setup Input Data 205 CGM Data 210 Other Sensed Input Data 215 Insulin Data 220 User Input Data 225 External Process Data 230 Insulin Delivery Rate Converter 235 Comparator 240 Glycemic Risk Assessment 245 Insulin Delivery Monitor 290 Output 420 State Estimator 425 Reference Insulin Rate (RIR)
430 Model Fit Evaluator 435 Deviation 440 Reference Insulin Rate (RIR) Updater 450 Internal Reference Insulin Rate 605 Input 620 Hyperglycemia Risk 640 Hypoglycemia Risk 820 Normative Insulin Planning 840 Monitoring 1000 Device 1002 Processing Unit 1004 Memory 1006 Dashed Line 1008 Removable Storage 1010 Non-Removable Storage 1012 Communication Connection 1014 Input Device 1016 Output Device
Claims (12)
少なくとも1つのプロセッサと、at least one processor;
非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記システムに、A non-transitory computer-readable medium that, when executed by the at least one processor, provides the system with:
比較部においてインスリンデータ及びグルコースデータを含む入力データを受信させ、receiving input data including insulin data and glucose data at a comparison unit;
前記比較部のモデル一致評価部を使用して、最近の血糖測定値が最近のインスリンと一致しない程度を定量化することによって、前記インスリンデータ及び前記グルコースデータから導出された代謝データの別々に導出された推定値間の乖離を識別させ、ここで、前記乖離は、個別化された生理学的モデル及び前記入力データを使用して作成された前記代謝データの推定値と、前記グルコースデータを使用せずに前記個別化された生理学的モデル及び前記入力データを使用して作成された前記代謝データの推定値との間の差として計算され、using a model agreement assessment unit of the comparison unit to identify a discrepancy between separately derived estimates of metabolic data derived from the insulin data and the glucose data by quantifying the extent to which recent blood glucose measurements are inconsistent with recent insulin, wherein the discrepancy is calculated as a difference between an estimate of the metabolic data made using an individualized physiological model and the input data and an estimate of the metabolic data made using the individualized physiological model and the input data without using the glucose data;
血糖リスク評価部を使用して、予測されたグルコースデータに基づいて将来の高血糖又は低血糖のリスクのレベルを定量化させ、using a glycemic risk assessment component to quantify a level of future risk of hyperglycemia or hypoglycemia based on the predicted glucose data;
インスリン送達監視部を使用して、Using the insulin delivery monitor,
前記乖離を最小化するために必要なインスリンの量を決定することと、determining the amount of insulin required to minimize the deviation;
外部ソースからの提案された基礎速度を、決定されたインスリン必要量と調整して、承認された基礎速度を決定することであって、前記承認された基礎速度は、必要なインスリンの量が送達されることになる時間窓のために計算され、前記時間窓は、前記定量化されたリスクのレベルから決定される、決定することと、adjusting a suggested basal rate from an external source with the determined insulin need to determine an approved basal rate, the approved basal rate being calculated for a time window during which the required amount of insulin will be delivered, the time window being determined from the quantified level of risk;
前記承認された基礎速度を出力することと、outputting the approved basal rate;
によって前記比較部及び前記血糖リスク評価部からのデータに基づいてインスリン送達速度を調節させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体と、a non-transitory computer readable medium comprising instructions for adjusting an insulin delivery rate based on data from the comparison component and the glycemic risk assessment component by
を含む、システム。Including, the system.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163145224P | 2021-02-03 | 2021-02-03 | |
| US63/145,224 | 2021-02-03 | ||
| PCT/US2022/015065 WO2022169942A1 (en) | 2021-02-03 | 2022-02-03 | Systems and methods for risk based insulin delivery conversion |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024504276A JP2024504276A (en) | 2024-01-31 |
| JP2024504276A5 JP2024504276A5 (en) | 2025-02-10 |
| JP7802802B2 true JP7802802B2 (en) | 2026-01-20 |
Family
ID=80446135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023539889A Active JP7802802B2 (en) | 2021-02-03 | 2022-02-03 | Systems and methods for risk-based insulin delivery transformation |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US20220246264A1 (en) |
| EP (1) | EP4288968A1 (en) |
| JP (1) | JP7802802B2 (en) |
| CN (1) | CN116762136A (en) |
| AU (1) | AU2022215576A1 (en) |
| CA (1) | CA3210305A1 (en) |
| WO (1) | WO2022169942A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240075208A1 (en) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | Insulet Corporation | Method for detecting occlusions in a fluid path using blood glucose readings |
| US20240249810A1 (en) * | 2023-01-19 | 2024-07-25 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for risk based insulin delivery conversion |
| CN117542476A (en) * | 2023-10-08 | 2024-02-09 | 上海市闵行区中西医结合医院(上海市闵行区结核病防治院) | Insulin injection dosage supervision method and system based on self-learning |
| CN117612692B (en) * | 2024-01-19 | 2024-04-05 | 太原理工大学 | Insulin pump fault diagnosis system and method based on continuous blood glucose monitoring |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012527981A (en) | 2009-05-29 | 2012-11-12 | ユニバーシティ オブ バージニア パテント ファウンデーション | System coordinator and module architecture for open-loop and closed-loop control of diabetes |
| JP2020515925A (en) | 2016-11-29 | 2020-05-28 | ノボ・ノルデイスク・エー/エス | Starter kit for basal velocity titration |
| US20200205742A1 (en) | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Dexcom, Inc. | Evaluation and visualization of glycemic dysfunction |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10638981B2 (en) | 2015-02-16 | 2020-05-05 | University Of Virginia Patent Foundation | Method, system and computer readable medium for assessing actionable glycemic risk |
| WO2016201120A1 (en) | 2015-06-09 | 2016-12-15 | University Of Virginia Patent Foundation | Insulin monitoring and delivery system and method for cgm based fault detection and mitigation via metabolic state tracking |
-
2022
- 2022-02-03 JP JP2023539889A patent/JP7802802B2/en active Active
- 2022-02-03 CN CN202280009538.1A patent/CN116762136A/en active Pending
- 2022-02-03 CA CA3210305A patent/CA3210305A1/en active Pending
- 2022-02-03 EP EP22705652.0A patent/EP4288968A1/en active Pending
- 2022-02-03 US US17/592,071 patent/US20220246264A1/en active Pending
- 2022-02-03 WO PCT/US2022/015065 patent/WO2022169942A1/en not_active Ceased
- 2022-02-03 US US17/592,137 patent/US20220240848A1/en not_active Abandoned
- 2022-02-03 US US17/592,223 patent/US20220246265A1/en active Pending
- 2022-02-03 AU AU2022215576A patent/AU2022215576A1/en active Pending
-
2023
- 2023-06-16 US US18/336,782 patent/US20230329633A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012527981A (en) | 2009-05-29 | 2012-11-12 | ユニバーシティ オブ バージニア パテント ファウンデーション | System coordinator and module architecture for open-loop and closed-loop control of diabetes |
| JP2020515925A (en) | 2016-11-29 | 2020-05-28 | ノボ・ノルデイスク・エー/エス | Starter kit for basal velocity titration |
| US20200205742A1 (en) | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Dexcom, Inc. | Evaluation and visualization of glycemic dysfunction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220240848A1 (en) | 2022-08-04 |
| EP4288968A1 (en) | 2023-12-13 |
| US20230329633A1 (en) | 2023-10-19 |
| JP2024504276A (en) | 2024-01-31 |
| CA3210305A1 (en) | 2022-08-11 |
| AU2022215576A1 (en) | 2023-09-07 |
| WO2022169942A1 (en) | 2022-08-11 |
| US20220246264A1 (en) | 2022-08-04 |
| CN116762136A (en) | 2023-09-15 |
| US20220246265A1 (en) | 2022-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7802802B2 (en) | Systems and methods for risk-based insulin delivery transformation | |
| US11744947B2 (en) | Glucose control system with control parameter modification | |
| CA2612714C (en) | Fully automated control system for type 1 diabetes | |
| US11957876B2 (en) | Glucose control system with automated backup therapy protocol generation | |
| JP7607291B2 (en) | Blood Glucose Control System | |
| Kovatchev et al. | Control to range for diabetes: functionality and modular architecture | |
| US20200015760A1 (en) | Method to determine individualized insulin sensitivity and optimal insulin dose by linear regression, and related systems | |
| WO2015056259A1 (en) | System and method for improved artificial pancreas management | |
| JP7785832B2 (en) | Method for determining glucose changes in a subject - Patent Application 20070122997 | |
| CN114173644B (en) | Dynamic Equivalent Body Load Estimator | |
| US20240249810A1 (en) | Systems and methods for risk based insulin delivery conversion | |
| WO2020127936A1 (en) | Method for estimating glycemia and/or controlling an insulin injection device | |
| US20220193338A1 (en) | Bolus advisor with correction boluses based on risk, carb-free bolus recommender, and meal acknowledgement | |
| JP7785762B2 (en) | Bolus Advisor with risk-based correction bolus, carbohydrate-free bolus recommender, and meal approval | |
| EP4205131A1 (en) | Method and system for determining optimal and recommended therapy parameters for diabetic subject | |
| JP2025515419A (en) | Systems and methods for titrating basal insulin doses - Patents.com |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250131 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250131 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20251128 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251209 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7802802 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |